基于蚁群算法的三维空间机器人路径规划.doc

摘要：移动机器人路径规划问题是机器人研究的一个重要分支。三维空间路径规划问题是在含有障碍物环境下，机器人规划出一条从起点位置到达终点位置，并且满足约束条件的相对最优路径。移动机器人的研究涉及诸多学科的理论和技术。因为蚁群算法在求解组合优化问题有着其独特的优异性能，至今还是人们研究路径规划的热点。本文是将蚁群算法引入到移动机器人的路径规划研究中来，探索出最优的路径解。主要完成了以下工作:

首先学习了路径规划的定义，掌握了路径规划的建模方法，分析研究了三维路径规划国内外研究现状。以及三维路径规划现存在的问题。这些基本的理论知识为本论文的研究工作鉴定了基础，然后对三维地形环境进行建模，并用MATLAB软件进行仿真实验，实现蚁群算法对机器人的三维地形路径进行规划，产生最终的最优路径。

关键词：蚁群算法，路径规划，空间建模

目录

摘要

ABSTRACT

1绪论-1

1.1引言-1

1.2路径规划的定义-2

1.3路径规划的环境建模方法-2

1.4三维路径规划问题的分类-3

1.5三维路径规划国内外研究现状-3

1.6三维路径规划存在的问题-5

2 蚁群算法原理及实现-6

2.1蚁群算法的产生-6

2.2蚁群行为描述-6

2.3蚁群算法的搜索流程-6

2.4蚁群算法的优缺点-9

3三维空间路径规划-10

3.1三维路径规划问题的描述-10

3.2三维环境建模与定义-10

3.3基于蚁群算法机器人路径规划的原理-12

4 移动机器人三维地形路径规划-14

4.1三维地形建模-14

4.2算法流程设计-16

4.3算法的仿真实验及分析-17

4.4改进蚁群算法的性能分析-18

5 总结与展望-21

5.1总结-21

5.2展望-21

致谢-22

参考文献.23