递归神经网络进化机器人路径规划方法.pdfVIP

第30卷第8期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 Vo1．30№．8 2009年8月 JournalofHarbinEngineeringUniversity Aug．2009 doi：10．3969／j．issn．1006—7043．2009．08．009 递归神经网络的进化机器人路径规划方法 宋 勇 ，李贻斌 ，李彩虹 (1．山东大学 控制科学与工程学院，山东 济南 250061；2．山东大学成海分校 信息工程学院，山东 威海 264209； 3．山东理工大学 计算机科学与技术学院，山东 淄博 255012) 摘 要：针对机器人递归神经网络控制器在进化优化过程中存在的问题，利用改进的进化算法对递归神经网络控制 器进行优化设计，提出了一种基于递归神经网络的进化机器人路径规划算法，该算法利用高斯变异和柯西变异相结 合的方式进行变异操作，利用个体适应度和种群多样性指标使交叉概率和变异概率进行 自适应调整．给出了算法的 具体步骤，并与基于标准前馈网络的路径规划方法进行了比较．仿真结果表明递归神经网络控制器对动态未知环境 具有更好的适应性． 关键词：进化机器人；路径规划；进化算法；递归神经网络 中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1006—7034(2009)08-0898-05 Pathplanningbasedonarecurrentneur alnetworkforanevolutionaryrobot SONG Yong一 ，LIYi—bin ，LICai—hong (1．SchoolofControlScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China；2．SchoolofInformationandEngineering， ShandongUniversityatWeihai，Weihai264209，China；3．SchoolofComputerScienceandTechnology，ShandongUniversityofTech— noloyg，Zibo255012，China) Abstract：Toinvestigatepathplanningformobilerobotsbasedonarecurrentneuralnetworkandevolutionaryalgo— rithms，arecurrentneuralcontrollerwastrainedviaan improved evolutionary algorithm．An algorithm ofrpath planningwasdevelopedbasedonarecurrentneuralnetworkofranevolutionary robot．A combinationofGaussian andCauchymutationswasusedtoensurelargermutationstepsandescapefrom localminima．Crossoverandmuta— tionprobabilitieswereadjustedautomaticallyaccordingtovariationsinthediversityofthepopulationandthefitness ofindividuals．A detailedprocesstoapply thealgorithm waspresented．Thealgorithm wascomparedwith the standardfeed·forwardnetwork—basedmethodofpathplanning．Experimentalresultsindicated thattherecurrent neuralcontrollerhashJghadaptabilitytodynamicenvironments． Keywords：evolutionaryrobot；pathplanning；evolutionaryalgorithms；recurrentneuralnetworks 在传统机器人学和人工智能方法中，移动机器