基于人工生命理论的机器人群体智能行为研究

发布时间：2017-10-17 11:20

  本文关键词：基于人工生命理论的机器人群体智能行为研究

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【摘要】：随着社会的发展，机器人应用领域正在不断扩展，从自动化生产线到海洋资源的探索乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。以往对机器人的研究大多是在已知、结构化环境中进行的，也就是说研究人员对于机器人的自身以及机器人的工作环境都需要有精确的先验知识，若按这种传统方法设计机器人必然存在知识获取难、工程实现难、精确性难控制等方面的问题。 本文则把人工生命理论应用到智能机器人的设计中，在总结某些生物习性特征的基础上得到了一些适用于机器人的简单规则，在这些规则作用下的机器人不仅可以通过自身的反复探测、分析周围环境来完成指定的任务，而且可以模拟生物的群体行为来完成特定的群体智能行为。 文中还提出了一个四层的机器人控制结构，即感知层、意图层、行为层和动作层。感知层的作用是通过设置在机器人四周的声纳组来探测机器人周围环境的障碍物和机器人的分布情况，，并将得到的信息过滤后送到其后的意图层中；意图层的作用是根据送进来的有用环境信息来判断机器人所处的环境是否危险进而决定机器人采取何种行为；行为层的作用就是根据意图层对环境信息的判断来执行相应的行为；动作层的作用是让机器人根据意图层决定的行为及环境的复杂情况来选择合适的动作。 最后通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。
【关键词】：人工生命 智能机器人 突现
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TP242
【目录】：

• 第1章 绪论10-16
• 1.1 机器人系统10-12
• 1.2 多机器人技术介绍12-14
• 1.2.1 多机器人技术的发展状况12-13
• 1.2.2 多机器人技术的优越性13-14
• 1.3 多机器人的智能行为14
• 1.4 课题的主要工作及论文安排14-16
• 第2章 人工生命理论16-29
• 2.1 人工生命理论的概念16
• 2.2 人工生命理论的国内外研究现状16-17
• 2.3 人工生命理论的主要思想17-19
• 2.3.1 人工生命采用集成的研究方法17-18
• 2.3.2 人工生命研究一切可能的生命形式18
• 2.3.3 人工生命的本质18
• 2.3.4 人工生命采用自下而上的方式来构建系统18-19
• 2.3.5 人工生命中采用并行处理19
• 2.3.6 突现是人工生命的突出特征19
• 2.4 人工生命理论的应用19-28
• 2.4.1 虚拟生物20-21
• 2.4.2 人工脑21-22
• 2.4.3 数字生命22-23
• 2.4.4 数字社会23-24
• 2.4.5 演化算法24
• 2.4.6 数字生念环境24
• 2.4.7 进化机器人24-25
• 2.4.8 人工社会智能25-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 机器人系统的控制结构与基本行为29-44
• 3.1 个体机器人的控制结构29-33
• 3.1.1 感知层30-31
• 3.1.2 意图层31
• 3.1.3 行为层31-32
• 3.1.4 动作层32-33
• 3.2 机器人的传感器配置33-35
• 3.3 机器人的基本行为35-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 机器人意图的实现及控制规则的确定44-55
• 4.1 智能体的意图44-46
• 4.2 机器人的意图实现46-50
• 4.2.1 机器人意图之环境分析46-47
• 4.2.2 机器人意图之任务决策47-48
• 4.2.3 机器人意图之行为规划48
• 4.2.4 意图的代码实现48-49
• 4.2.5 未来的意图设想49-50
• 4.3 机器人控制规则的确定50-54
• 4.3.1 远离规则51-52
• 4.3.2 靠近规则52-53
• 4.3.3 跟踪规则53-54
• 4.3.4 无通讯协作54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 实验仿真及结果分析55-62
• 5.1 仿真平台介绍55-56
• 5.1.1 集群仿真平台介绍55-56
• 5.1.2 编队仿真平台介绍56
• 5.2 仿真结果与实验现象分析56-60
• 5.2.1 集群的仿真56-58
• 5.2.2 编队的仿真58-60
• 5.3 本章小结60-62
• 结论62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士期间发表论文和取得的科研成果66-67
• 致谢67

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 李媛媛;群体动画中行为控制方法研究[D];山东师范大学;2011年

2 王静;基于ALife的鼠类及天敌数量变化模拟[D];西北农林科技大学;2010年

本文编号：1048536