自然界中存在著諸如鳥群、魚群、蟻群、蜂群等社會(huì)型生物,在社會(huì)型生物群體中,單個(gè)成員能力與智慧有限,但整個(gè)群體卻表現(xiàn)出強(qiáng)大的能力和極高的智能,而不僅僅是個(gè)體能力的簡(jiǎn)單的線性疊加。個(gè)體通過社會(huì)性交互作用涌現(xiàn)出了復(fù)雜的群體智能與群體行為,產(chǎn)生了超個(gè)體的自組織行為。群機(jī)器人主要研究如何通過大量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)器人簡(jiǎn)單的行為規(guī)則涌現(xiàn)出復(fù)雜的自組織行為,其中最重要的研究方法就是模仿社會(huì)型生物的協(xié)作機(jī)制。本文針對(duì)群機(jī)器人系統(tǒng)控制問題,以覓食行為作為切入點(diǎn),通過模仿螞蟻覓食的過程,將信息素通信機(jī)制引入群機(jī)器人覓食系統(tǒng)中,并在傳統(tǒng)的信息素模型上進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息素模型,通過改善交互環(huán)境,提升了覓食系統(tǒng)的整體效率;同時(shí),將分工與協(xié)作原則引入群機(jī)器人覓食系統(tǒng),采用任務(wù)分割的方式將覓食任務(wù)分成搜索與搬運(yùn)兩個(gè)子任務(wù),且可以通過機(jī)器人之間的交互動(dòng)態(tài)地改變執(zhí)行子任務(wù)的概率,根據(jù)不同的環(huán)境情況自組織地進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)環(huán)境的變化。本文的研究成果從理論上深化對(duì)群機(jī)器人自組織行為涌現(xiàn)機(jī)理的理解,對(duì)于構(gòu)建更大規(guī)模的機(jī)器人集群系統(tǒng)具有重要的科學(xué)意義與理論價(jià)值。本文首先從群智能以及群機(jī)器人的發(fā)展前景與意義出發(fā)...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１各類群機(jī)器人??

．（ｃ）?ＦＩｖＣｒｏＴｕｇｓ?（ｄ）水下機(jī)器人（ＡＵＶ｝??圖１－１各類群機(jī)器人??２０１８年，斯坦福大學(xué)公布了他們有關(guān)于無人機(jī)的一項(xiàng)新技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)??的主體為一款名叫ＦｌｙＣｒｏＴｕｇｓ的微型無人機(jī)。該無人機(jī)不足一個(gè)成年人??

圖２－〗雙橋?qū)嶒?yàn)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置??雙橋?qū)嶒?yàn)的目的是觀察螞蟻隨時(shí)間選擇兩座橋之一的概率的變化規(guī)律

??如圖２－ｌ（ｂ）所示，當(dāng)螞蟻到達(dá)決策點(diǎn)（岔路口）時(shí)，該螞蟻在到達(dá)決策點(diǎn)??ｆ?ｅ?｛１，２｝時(shí)選擇短路徑的概率為??Ｐｉ“ｔ）?＝???（＾?＋?ｙｉｓａ））＿＿?（２－１）??（ｆｓ?＋?＋?（ｆｚ?＋?（Ｐａｉｆ））??其中私⑴和奶⑴分別表示較短路徑和較長路徑上信息素總量....

圖２－２概率模型模特卡羅模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)杲??

１?２??圖２－３雙橋?qū)嶒?yàn)?zāi)Ｐ蛨D??相比于２．２．２節(jié)中的概率模型，該離散時(shí)間模型有兩個(gè)重要的區(qū)別：??（１）

圖２－４螞蟻建立問題的解??

在仿真環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，找出巢穴和食物源兩點(diǎn)之間最短的路徑。??２．３．〗離散時(shí)間模型??首先，將雙橋?qū)嶒?yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置抽象得到如圖２－３所示的模型圖。圖中包含兩??個(gè)結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)１表示螞蟻的巢穴，結(jié)點(diǎn)２表示食物源。這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)分別與兩條長??度不同的邊相連，且長邊的長度是短邊的；？倍。此....

本文編號(hào)：3996742