Методы построения интеллектуальных систем планирования перемещения мобильного робота в неизвестной среде

• Автор: Чинь Суан Лонг
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ методов планирования перемещения мобильного робота
1.2 Особенности планирования перемещения мобильного робота в неизвестной среде
1.3 Анализ методов планирования перемещения мобильного робота в неизвестной среде с использованием нечеткой логики и нейронных сетей
1.3.1 Нечеткая логика для планирования перемещения мобильного робота
1.3.2 Использование нейронных сетей для планирования перемещения мобильного робота в неизвестной среде
1.3.3 Применение комбинации нейронных сетей и нечеткой логики для планирования перемещения мобильного робота
1.4 Оперативное управление перемещением мобильного робота в неизвестной среде
1.5 Постановка цели и задачи исследования
1.6 Выводы
Глава 2. РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МОБИЛЬНОГО РОБОТА В НЕИЗВЕСТНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ СРЕДЕ
2.1 Геометрическое моделирование и кинематика мобильного робота в неизвестной окружающей среде
2.2 Построение интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в неизвестной статической среде с помощью аппарата мультиагентов
2.2.1 Разработка блока переключения
2.2.2 Разработка моделей нечетких блоков системы планирования

перемещения мобильного робота
2.3 Моделирование интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в неизвестной статической среде с помощью аппарата мультиагентов
2.3.1 Моделирование интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в агенте обхода препятствий
2.3.2 Моделирование интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в агенте слежения по стене
2.3.3 Моделирование интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в агенте движения к цели
2.3.4 Моделирование интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в неизвестной статической среде
2.4 Выводы
Глава 3. РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МОБИЛЬНОГО РОБОТА В НЕИЗВЕСТНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ СРЕДЕ
3.1 Разработка интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в неизвестной динамической среде с помощью аппарата мультиагентов
3.2 Разработка нейронной сети для,классификации ситуаций окружающей среды и переключения межу ними
3.3 Разработка нечетких блоков для агентов в составе интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота
3.4 Моделирование интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в неизвестной динамической среде с помощью аппарата мультиагентов
3.5 Выводы
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕ-

ЩЕНИЕМ МОБИЛЬНОГО РОБОТА В НЕИЗВЕСТНОЙ СРЕДЕ
4.1 Разработка экспериментальной модели системы оперативного
управления мобильным роботом в неизвестной среде
4Л.1 Построение экспериментальной системы
4.1.2 Описание экспериментального макета мобильного робота
4.1.3 Датчики расстояния экспериментального макета
4.1.4 Датчики скорости вращения серводвигателей
4.1.5 Интерфейсные электронные модули ввода-вывода
4.2 Алгоритм оперативного управления
4.3 Экспериментальные исследования интеллектуальной системы планирования перемещения мобильного робота в неизвестной среде
4.3.1 Экспериментальное исследование для агента движения к цели
4.3.2 Экспериментальное исследование для агента слежения по стене
4.3.3 Экспериментальные исследования системы планирования перемещения мобильного робота в неизвестной среде
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение

В современной литературе достаточно широко представлены исследования, в которых для решения проблемы планирования перемещения робота в известной среде использовались нейронные сети. Ниже проанализированы работы, в которых рассматривается их применение в условиях неизвестной среды [26, 72, 73].
Слой
Рис. 1.7. Трехслойная нейронная сеть
Джасмин Велагик и Недим Осмик на стадии планирования траектории кинематической модели мобильного робота, оснащенного датчиками расстояния, предложили использовать нейронные сети с целью его обучения перемещению в неизвестной среде без столкновения с препятствиями. Обученный робот, перемещавшийся из начальной в целевую конфигурацию, должен был обходить препятствия, которые расположены в его рабочей зоне, основываясь на полученной от датчиков локальной- информации. Для решения этой задачи используется однослойная периодическая нейронная сеть. Она обучается отношению между линейными скоростями и позициями мобильного робота с помощью алгоритма обратной связи (back-propagation) в режиме он-лайн. Этот алгоритм выполняется в каждой итерации (время выборки), чтобы вычислить оптимальные входные сигналы управления [42].