Γενετικοι Αλγοριθμοι Στον Σχεδιασμο Ρομποτικων Τροχιων

Abstract

Το πρόβλημα του σχεδιασμού τροχιών. 1.1 Εισαγωγή 11 1.2 Περιορισμοί λόγω διαδρομής 12 1.21 Σχεδιασμός τροχιάς στο χώρο των αρθρώσεων 15 1.2.2 Σχεδιασμός τροχιάς στον Καρτεσιανό χώρο 16 1.3 Περιορισμοί λόγω εμποδίων 17 1.3.1 Στρατηγικές επίλυσης του προβλήματος 18 1.4 Περιορισμοί διαδρομής και εμποδίων 1.5 Σύνοψη ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Γενετικοί Αλγόριθμοι (ΓΑ). 21 Τί είναι οι Γενετικοί Αλγόριθμοι ; 2.2 Δομή ενός Γενετικού Αλγορίθμου 2.3 Διαφορές ΓΑ και κλασσικών μεθόδων ανίχνευσης 24 Βελτιστοποίηση συνάρτησης με χρήση ΓΑ 2.4.1 Ο μηχανισμός αναπαράστασης 2.4.2 Δημιουργία του αρχικού πληθυσμού 2.4.3 Υπολογισμός της συνάρτησης προσαρμοστικότητας 2.4.4 Γενετικοί τελεστές 2.4.4.1 Αναπαραγωγή 2.4.4.2 Διασταύρωση 24.4.3 Μετάλλαξη 2.4.5 Παράμετροι ελέγχου ενός ΓΑ 42 24.5.1 Τιμές παραμέτρων και απόδοση ενός ΓΑ 2.4.6 Πειραματικά αποτελέσματα 45 ι 25 Γιατί οι ΓΑ λειτουργούν ορθά ; Ανώτερες απόψεις περί της απόδοσης των ΓΑ 25.1 Η έννοια των σχημάτων και το βασικό θεώρημα 25.2 Σύγκλιση 25.3 Πρόωρη σύγκλιση και αργή ολοκλήρωση 51 25.4 Διαβάθμιση προσαρμοστικότητας 25.5 Τεχνικές επιλογής των προγόνων 53 25.6 Τεχνικές διασταύρωσης 2.6 Εφαρμογές ΓΑ στην σχετική με τη διατριβή περιοχή έρευνας 58 2.7 Σύνοψη ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Γενική μέθοδος επίλυσης του προβλήματος του σχεδιασμού τροχιών. 3.1 Εισαγωγή 61 3.2 Δομή της προτεινόμενης μεθόδου 62 3.3 Προδιαγραφές του προβλήματος: Βασικές υποθέσεις και μαθηματικοί ορισμοί 3.4 Περιγραφή χειριστή: Στόχοι και περιορισμοί 3.4.1 Για την κίνηση από σημείο-σε-σημείο 3.4.2 Για την συνεχή κίνηση επί προκαθορισμένης διαδρομής 69 3.5 Κατάστρωση του προβλήματος 70 3.5.1 Παράδειγμα: Κατάστρωση συγκεκριμένου προβλήματος 3.6 Το εργαλείο επίλυσης: Γιατί Γενετικοί Αλγόριθμοι ; 73 3.7 Σύνοψη 74 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Αλγόριθμος κίνησης από σημείο σε σημείο για ρομποτικούς βραχίονες με πλεονάζοντες βαθμούς ελευθερίας. 4.1 Εισαγωγή 75 4.2 Προηγούμενη σχετική έρευνα 76 π 4.3 Το πρόβλημα 77 4.3.1 Προδιαγραφές προβλήματος: Βασικές υποθέσεις και παραδοχές 78 4.3.2 Περιγραφή χειριστή: Στόχοι και περιορισμοί 4.3.3 Κατάστρωση του προβλήματος 4.4 Ο προτεινόμενος Γενετικός Αλγόριθμος 80 4.4.1 Χειρισμός των περιορισμών στη γενετική ανίχνευση 4.5 Οι τεχνικές αποφυγής εμποδίων 83 4.5.1 Αποφυγή εμποδίων στο επίπεδο 83 4.5.2 Αποφυγή εμποδίων στο χώρο των τριών διαστάσεων 4.6 Πειραματικά αποτελέσματα 4.6.1 Περιβάλλοντα χωρίς εμπόδια 4.6.2 Περιβάλλοντα με εμπόδια 4.7 Σύνοψη 114 IV ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Γενικά συμπεράσματα, ανοικτά προβλήματα, μελλοντική έρευνα.