【摘 要】
:
路径规划是机器人导航的关键技术,本文选取蘑菇繁殖算法(Mushroom reproduction optimizaion,MRO)进行路径规划,针对蘑菇繁殖算法存在的容易陷入局部最优、收敛精度低等问题,本文对蘑菇繁殖算法进行优化,并从多个测试函数上进行测试,验证改进算法的性能;利用蘑菇繁殖算法解决机器人路径规划问题,通过调研传统蘑菇繁殖算法和的思想和原理,以及各种群智能算法在机器人路径规划上的应用
论文部分内容阅读
路径规划是机器人导航的关键技术,本文选取蘑菇繁殖算法(Mushroom reproduction optimizaion,MRO)进行路径规划,针对蘑菇繁殖算法存在的容易陷入局部最优、收敛精度低等问题,本文对蘑菇繁殖算法进行优化,并从多个测试函数上进行测试,验证改进算法的性能;利用蘑菇繁殖算法解决机器人路径规划问题,通过调研传统蘑菇繁殖算法和的思想和原理,以及各种群智能算法在机器人路径规划上的应用以及机器人路径规划问题,提出基于混沌映射和莱维飞行的蘑菇繁殖算法的机器人路径规划,并在三种不同的测试环境中进行实验,验证改进蘑菇繁殖算法在路径规划中的性能。具体研究内容如下:(1)在基本的蘑菇繁殖算法的基础上提出基于混沌映射和莱维飞行的蘑菇繁殖算法来改善算法全局搜索能力差,易陷入局部最优的缺点。该算法相较于MRO做了四点改进。首先引入混沌初始化机制,增加初始种群的遍历性;其次采用莱维飞行机制,在每次迭代结束后对群体进行莱维飞行策略,并采用贪婪选择机制,使得算法具有跳出局部最优的能力;然后采用非线性因子机制,使得人工风判定因子具有非线性变化特性,提高算法前期的全局能力;最后,采用混沌权重机制,提高算法后期的局部搜索能力。通过在12个测试函数上进行测试,验证所提出方法的优越性。(2)针对蘑菇繁殖算法在解决机器人路径规划问题时存在的容易陷入局部最优、不稳定、收敛性慢等不足,提出新的改进蘑菇繁殖算法的路径规划方法,此方法对基本蘑菇繁殖算法的改进采用(1)中的混沌映射、莱维飞行以及非线性因子的思想,不同的是在陷入局部最优后才使用莱维飞行策略,相当于在陷入局部最优时给予扰动信息,同时,针对路径规划问题,将群体初始化的位置缩小。然后把路径规划问题转化为改进的蘑菇繁殖算法优化非线性插值控制点的问题以减小问题的维度。仿真结果表明所提出的方法具有较快的收敛速度,较好的稳定性,较高的精度,一定程度上可以避免局部最优,所得路径平滑且更短。
其他文献
荧光转换型LED照明技术被广泛应用于白光LEDs和植物生长领域。目前,通过黄色荧光粉与蓝光LED芯片组合所得到的照明白光,因缺失红色荧光粉贡献的红光部分,导致显色性差和色温高。因此,限制了其在有高品质要求的室内照明应用。加入红色荧光粉能解决上述问题。另外,荧光转换型LED能为植物提供光合作用所需能量,缩短生长周期,提高产量。红光区域的660 nm和730 nm峰值附近的光是植物生长所需能量波段,能
随着移动机器人的应用场景越来越广泛,各式各样的机器人也逐步进入了人们的视野中,SLAM技术是移动机器人依靠自身搭载的传感器探索未知空间并进行精确导航的重要技术。目前已有的SLAM方法主要是基于理想场景下设计的,而在复杂环境中存在多种因素影响着SLAM系统运行的稳定性。本文主要针对真实复杂环境如:环境纹理缺失、光照不稳定场景等复合型非理想环境,对视觉SLAM中的视觉里程计以及回环检测模块进行了研究与
电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)是三能级原子系统中量子相消干涉的结果,在透明窗口内,吸收和色散特性都发生了剧烈变化,这在慢光、光学存储和其他非线性光学过程中具备潜在的应用。在各种模型系统(光子晶体波导、光机械系统、耦合光学微腔和超材料等)中,通过设计相干激发路径,能产生类EIT效应,但是基于一维光子晶体纳米梁腔的类EIT效应在
随着物联网技术和可穿戴电子设备的快速发展,传统的电池能源供电已经暴露出许多缺点,例如使用寿命有限和废弃电池对环境的污染,此外,这些新型应用对能源的便携性、可穿戴性和柔性要求也越来越高。最近,具有输出功率高、制备简单、成本低等优点的摩擦纳米发电机,成为了近几年来相关领域的热点。由于具有良好的拉伸性和柔韧性且适用于人体穿戴,聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)被选取为框
近年来,为了保护人类健康和安全,迫切需要对室外空气环境中痕量二氧化氮(NO2)进行高灵敏度和高选择性的检测。异质结的构筑与光激发手段的有效结合是实现室温环境下高性能气体传感器的有效途径。然而,光激发对异质结构材料气敏性能的影响机制尚不清楚。本文以MoS2为研究对象,探索了异质结的构筑对MoS2气敏性能的影响。在此基础上,采用光辅助气体检测模式进一步改善异质结构复合材料气体传感器在室温环境下的气敏性
随着对有机无机杂化钙钛矿(Organic-inorganic hybrid halogen perovskite,OIHP)材料的系统研究,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率取得飞速进展,已可以与硅太阳能电池相媲美,然而在面临实际应用的道路上却遇到环境稳定性差的问题。OIHP材料本身对水氧的敏感性,成为商业化的拦路虎。通过优化OIHP材料本身的性质及界面层材料的调控来提高水氧稳定性,是提升
物联网的高速发展对具有高灵敏度、高集成度、跨环境兼容性的小型化传感器的需求日益迫切。随着众多新兴纳米材料的出现,多种材料、不同工艺在传感领域得到了广泛应用。其中,碳纳米管以其超高的比表面积、超薄的体积、低的噪声、优异的稳定性等优势在传感领域展现出巨大潜力,成为气体传感领域最有前景的材料之一。尽管如此,构建基于碳纳米管薄膜的超灵敏亚ppm量级检测下限的气体传感器仍极具挑战性。其中,氢气作为一种新型清
通过范德瓦尔斯(van-der-Walls,缩写vd W)相互作用集成不同维度的材料形成异质结是设计材料新方法。目前关于异质结的设计大多集中在二维与二维材料之间,而不同维度材料之间的vd W集成的异质结还有待深入研究。由于集成了不同维度的限域效应,由它们形成的异质结往往能表现出优异的光电性能。本文在范德瓦尔斯相互作用基础上,考虑了一维碳纳米管(CNT)与二维硒化锗(GeSe)构成的一维(1D)/二
W UMa型相接双星因其与众不同的哑铃结构、掩食概率高、便于观测、掩食数据易获得等优越性,得到了广泛天文研究者的关注。随着光电测光、CCD测光等技术的日益精进,目前已经获得了相当数量的观测数据,这些数据资料让W UMa型相接双星结构、演化等研究得到了快速发展。本文在这些基础上,对两颗W UMa型相接双星LO And、V0339 Com进行了测光与轨道周期研究,研究结果如下:1.利用Wilson-D
近年来由于社会快速发展导致人们对能源的需求逐渐提高,仅依赖于昂贵的锂离子电池已变得越来越不切实际和不经济。而具有成本低廉、能量密度高、循环稳定性好和快速充/放电功能等优势的钾离子电池在近年来受到了广泛的关注。然而该项研究仍处于发展阶段,还存在一些技术上和工程上的问题:在充/放电过程中频繁嵌入和脱嵌半径较大的钾离子容易破坏通常使用的锂离子电池和钠离子电池电极材料,从而导致电池容量低、倍率性能下降、循