連以粒子群最佳化為基礎(chǔ)之機(jī)器人足球之研究

1、I分類號(hào)：密級(jí)：公開(kāi)公開(kāi)學(xué)號(hào)：2006016單位代碼：10407碩士學(xué)位論文論文題目:連以粒子群最佳化為基礎(chǔ)之機(jī)器人足球之以粒子群最佳化為基礎(chǔ)之機(jī)器人足球之研究研究研究方向智能機(jī)器人智能機(jī)器人專業(yè)名稱機(jī)械工程機(jī)械工程研究生姓名梅傳根梅傳根導(dǎo)師姓名、職稱劉祚時(shí)劉祚時(shí)教授教授2009年10月28日江西贛州I摘要摘要粒子群優(yōu)化算法(ParticleSwarmOptimization，PSO)于1995年由Kenndy和Ebethart提出，源

2、于對(duì)鳥(niǎo)群運(yùn)動(dòng)行為的研究，是一種基于群集智能優(yōu)化算法的演化計(jì)算技術(shù)。由于它具有較強(qiáng)的全局搜索能力，較少的參數(shù)設(shè)置，簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，在工程實(shí)踐中，已廣泛的應(yīng)用于函數(shù)優(yōu)化、參數(shù)優(yōu)化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、模糊系統(tǒng)控制以及其他遺傳算法的應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)器人足球賽是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外迅速興起的一項(xiàng)高科技競(jìng)賽活動(dòng)，是人工智能領(lǐng)域的一大里程碑。1997年，在國(guó)際最權(quán)威的人工智能系列學(xué)術(shù)大會(huì)——第15屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議IJCAI97上，機(jī)器人足球比賽被公認(rèn)為人

3、工智能的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。至此，機(jī)器人足球比賽成為人工智能和機(jī)器人學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題之一。機(jī)器人世界杯足球賽的發(fā)起是為了促進(jìn)分布式人工智能研究與教育的發(fā)展，通過(guò)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)，使得研究人員利用各種技術(shù)，獲得更好的解決方案，從而有效促進(jìn)各領(lǐng)域的發(fā)展。本文的主要工作是將粒子群最佳化算法運(yùn)用于解決機(jī)器人足球兩個(gè)重要方面的問(wèn)題。結(jié)合機(jī)器人足球賽路徑規(guī)劃的特點(diǎn)，提出了基于粒子群算法的足球機(jī)器人動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃方法。首先，將預(yù)測(cè)控制中的滾動(dòng)優(yōu)化方法應(yīng)用于機(jī)器人路徑

4、規(guī)劃。通過(guò)將起始點(diǎn)到終點(diǎn)的直線段路徑劃分成若干個(gè)移動(dòng)窗口的辦法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃。第二步，在單個(gè)移動(dòng)窗口內(nèi)分別運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法求解機(jī)器人的最佳局部路徑，從而完成整個(gè)路徑優(yōu)化任務(wù)。對(duì)于足球機(jī)器人的進(jìn)攻策略，提出了將多目標(biāo)優(yōu)化的粒子群算法用于指導(dǎo)機(jī)器人球隊(duì)進(jìn)攻的方法，根據(jù)對(duì)方防守隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)進(jìn)行我方機(jī)器人的移位。首先用單目標(biāo)粒子群算法選出最合適的機(jī)器人去控球，然后調(diào)用多目標(biāo)追蹤的粒子群算法，指導(dǎo)我方其余進(jìn)攻隊(duì)員向?qū)Ψ椒朗貦C(jī)器人