摘要:机器人在我们社会生产中的运用越来越广泛,因此对于机器人的研究也从没有停止过,并且显得越来越重要。在现在的社会生产中,一个机器人已经无法满足社会生产的需求,因而机器人之间的合作显得越来越重要,群机器人编队就是机器人合作的重要内容。
基本粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)是一种随机的、并行的优化算法,算法的收敛速度快、算法简单且容易编程实现。本文利用基本粒子群算法针对不同的编队形状, 根据机器人的位置信息,构造不同的函数,并进行优化, 优化过程中的最优解作为机器人的运动方向,然后利用该算法实现了线形、三角形、四边形和圆形编队,并对其迭代次数、迭代时间、迭代误差和机器人个数等进行了全面的比较,验证了PSO算法对于群机器人编队的有效性。
关键词 群机器人编队;基本粒子群算法;函数优化;最优解
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 各国机器人发展史-1
1.2 本论文研究的内容和意义-2
1.3 本论文基本框架-3
2 群机器人编队的概述-4
2.1 群机器人的研究现状-4
2.2 群机器人协作的优越性-4
2.3 群机器人编队控制的方法-4
3 MATLAB概述-6
3.1 MATLAB的基本功能-6
3.2 MATLAB的优势-6
3.2 MATLAB的使用对象-7
4 基本粒子群算法简介-9
4.1 算法产生的背景-9
4.2 算法的优缺点-9
4.3 算法的原理-9
4.4 PSO算法流程-10
4.5 PSO算法的改进-11
5 仿真实验-12
5.1 算法测试-12
5.2 仿真实验结果-13
5.2.1 线形三机器人的仿真实验结果-13
5.2.2 线形四机器人的仿真实验结果-15
5.2.3 三角形三机器人的仿真实验结果-17
5.2.4 三角形四机器人的仿真实验结果-19
5.2.5 正方形四机器人的仿真实验结果-21
5.2.6 正方形五机器人的仿真实验结果-23
5.2.7 圆形八机器人的仿真实验结果-25
5.3 仿真实验数据分析-27
结论-29
致谢-31
参考文献-32
附录-33