基于并行蚁群算法的多机器人协作研究
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基于并行蚁群算法的多机器人协作研究
作者:徐丽 Publish: 2007-7-5 Hits:-
【中文题名】 基于并行蚁群算法的多机器人协作研究
【英文题名】 Ant Colony Parallel Algorithm Based Multi-Robots Cooperation and Coordination Research
【学科专业】 控制理论与控制工程
【论文级别】 硕士论文
【投稿时间】 2007-7-5
【中关键词】 多机器人协作,群体智能,多机器人联盟,并行蚁群算法,,
【英关键词】 Multi-robot cooperation and coordination,Group intelligence,Multi-robot system coalition,Ant colony parallel algorithm,
【分类导航】 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人>
【论文摘要】  多机器人协作问题是当前机器人技术领域的研究热点和难点。随着分布式人工智能的理论和应用的发展,多智能体系统理论以其突出的灵活性和适用性,被应用于多机器人协调系统领域,并成为机器人学中一个新的研究热点。但多智能体协作技术还不成熟,在协作机制方面,如协作时机、协作过程、协作机理、协作协议等方面的研究还远远不够。需要进一步深入研究多智能体协作模型和协作方法。 多机器人系统的联盟组成是多机器人系统协作的重要协作方法,近年来,联盟机制已成为MAS研究的一个重要方面,得到了越来越多的重视。在MAS中,Agent之间组成联盟不仅可以求解那些单个Agent不能完成的任务,而且可以调整目标、消解冲突、共享资源,共同构造优化求解方案,从而使得整个MAS系统能够以最优的配置、最高的效率来求解既定任务,并获得最大利益。Agent联盟生成问题就是面向任务,寻找最优的联盟组合,使联盟值尽可能大。在MAS中,各Agent之间都存在彼此合作形成联盟的可能,为了得到一个满意的结果必须考虑所有或大部分的联盟组合可能,因而联盟生成问题是一个复杂的组合优化问题。 蚁群算法是一种新型的智能优化算法,该算法已在求解组合优化问题取...
【论文题纲】
摘要 5-6
ABSTRACT 6-10
主要符号表 10-11
第1章 绪 论 11-15
1.1 课题背景及意义 11-12
1.2 国内外研究发展现状 12-14
1.3 本文的主要研究内容 14-15
第2章 多机器人系统协作与群体智能 15-24
2.1 多机器人系统体系结构 15-16
2.1.1 从控制结构角度分类 15-16
2.1.2 从通讯方式角度分类 16
2.1.3 从个体机器人结构分类 16
2.2 多机器人的协调方法 16-19
2.3.1 显式协调方法 17-18
2.3.2 隐式协调方法 18-19
2.3 多机器人系统的通信 19
2.4 多机器人系统的任务分配方法 19-21
2.5 群体智能理论 21-23
2.5.1 群体智能理论的来源 21
2.5.2 群体智能理论的特征和优点 21-22
2.5.3 群体智能的主要研究方法 22-23
2.6 基于群体智能的多机器人协调方法 23-24
第3章 多机器人协作联盟问题 24-29
3.1 多AGENT联盟问题的研究 24-25
3.2 联盟问题的形式化描述 25-26
3.3 联盟的数学模型 26-27
3.4 联盟环境描述 27
3.5 集合分割和集合覆盖问题 27-28
3.6 本章小结 28-29
第4章 基于蚁群算法的多机器人联盟组成工作原理 29-40
4.1 蚁群算法的原理分析 30-32
4.1.1 蚁群算法的生物系统模型 30-31
4.1.2 人工蚁群的工作原理分析 31-32
4.2 基本蚁群系统模型及算法实现 32-36
4.2.1 基本蚁群系统的模型 32-35
4.2.2 蚁群算法的具体实现 35-36
4.3 蚁群算法的并行工作模式 36-38
4.3.1 蚁群优化的并行策略 36-37
4.3.2 并行蚁群模型 37-38
4.4 蚁群优化算法的特点 38-40
第5章 基于蚁群算法的多机器人联盟组成算法实现 40-51
5.1 雇主机器人算法 40-43
5.1.1 算法描述 40-41
5.1.2 算法流程 41-43
5.2 工人机器人算法 43-44
5.2.1 算法描述 43
5.2.2 算法流程 43-44
5.3 多机器人联盟组成的通信问题 44-46
5.4 蚁群联盟算法的仿真及分析 46-51
结论 51-52
致谢 52-53
参考文献 53-55
【DOI】 LunWen.ID:2.2008.383458
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