基于智能控制的移动机器人路径规划和跟踪

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1、中南工业大学硕士学位论文基于智能控制的移动机器人路径规划和跟踪姓名：雷鸣申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：蔡自兴2001.1.1雷鸣:基于智能控制的移动机器人路径规划和跟踪摘要本论文的研究目的是用智能控制方法解决具有复杂非线性的移动机器人自主导航的关键问题。研究主要涉及基于MAS的移动机器人的控制体系结构、移动机器人路径规划的神经网络算法和移动机器人路径跟踪的模糊控制的研究与仿声真。在第一章中我们阐述了机器人学的起源、发展及其研究意义，总结了移动机器人导航的研究历程，比较了移动机器人导航的各种方法的优缺点。第二章中，主要论述了一种实现移

2、动机器人自主导航的基于直线型MAS的体系结构。2首先，参考管理学的直线型组织结构，我们提出基于直线型的多Agent系统。该系统继承了直线型组织逐级纵向管理的特性，又结合了“条件反射”式的紧急事件处理机制，即有强大的全局决策规划的能力，又有应对紧急事件的快速反应能力;其次，我们把这种直线型MAS用于构建机器人的体系结构。这种体系结构充分吸收了传统AI模型与包容式模型的优点，实现了移动机器人规划决策与快速反应的集成:同时，基于MAS的架构使得它具有很强的灵活性和可扩充性。这种结构使机器人同时具有较高的理性和较快的反应能力，并且有着极强的开放性和异构性。夕洲第

3、三章中，我们设计了一个用Hopfield网寻取最优路径规划算法。此算法不但提高了规划的速度，还增强了系统对环境变化的适应性和鲁棒性。第四章中，我们模拟人类的驾驶技能，设计了两个模糊控制器:离线规划器和在线纠偏器。离线规划器根据给定的路径设计出移动机器人的控制参数，在线纠偏器则在控制过程中针对产生的偏差，用模糊推理机推导出纠正量作为系统的反馈输入，以此来实现对给定路径的实时跟踪。并通过仿真，证明了这个模糊控制器是切实可行的。石在最后的“结论与发展”部分，我们对论文的主要成果作了一个总结，指出了一些还不是很完善的地方，并提出了改进方案。飞一、一’雷鸣:基于智

4、能控制的移动机器人路径规划和&遇关。词:，动机器人;智能控制;体系结构;MAS;情理学瓜径规划;Hopfield;“径跟“;渗糊规则夕模“控制}Leming:MobileRobotPathPlanningandTrackingbasedonIntelligenceControlAbstractThemainpurposeofourresearchistosolvetheautonomousMobile-Robotnavigationusingthemethodofintelligencecontrol.Wehavethreemainachievement

5、s,suchasMASbasedarchitectureofautonomousMobile-Robot,NNbasedautonomousMobile-RobotpathplanningandfuzzybasedautonomousMobile-RobotpathtrackingChaptertwoisouremphases,inwitchwestatedindetailtheorigin,developmentandresearchmeaningofrobotics.WealsoconcludedthehistoryofautonomousMobil

6、e-Robotnavigation.Andwecomparedtheeverymethod'scharacters.TherealizingofMASbasedarchitectureofautonomousMobile-Robotisthemaincontentinchaptertow.Atfirst,refertothelinear-architectureoforganization,weproposedamulti-agentsystem(MAS),whichinheritedtheportrait-managementcharacterofli

7、near-architectureandcombinedthemechanismtosolvethearguewitchliketheconditionedreflex.TheMAShaveanabilityofdecision-makingandfastreactive.Thesecond,accordingtothisMASweestablishedthemobile-robotarchitecture.ThisarchitecturehasbothoftheadvantageoftraditionalAImodelandthesubsumption

8、model.Andthisarchitecturerealizedtheinte