水下机器人运动规划中多目标遗传算法的操作方法

以能量消耗量为评价函数进行运动规划是ＡＵＶ实用化中的重要问题之一。本文对水下机器人运动规划中多目标遗传算法的操作方法进行了探讨，提出了导入ε制约法、非劣解保留方法及个体集团的选择方法等算法，讨论了避免陷入局部解的措施。以水下机器人“Ｔｗｉｎ－Ｂｕｒｇｅｒ”为对象，进行运动规划的算例表明了本文所提出方法的有效性。     

基于GA的电力系统多目标模糊无功优化

针对传统无功优化的目标单一性,建立了以有功网络损耗和节点电压偏差均最小为目标的无功优化模型,采用模糊数学将不同量纲目标进行归一化,并转化为单目标模糊规划模型.鉴于多目标无功优化模型的复杂性,以及连续、离散控制变量并存,采用遗传算法搜索全局最优解.对某21节点系统进行了多目标无功优化分析,验证了该模型的可行性和优越性.     

平面完全约束绳牵引并联机器人的多目标优化

针对平面完全约束的绳牵引并联机器人的多目标优化问题,给出了一种理想点法与遗传算法相结合的方法．首先以绳牵引并联机器人工作空间面积、全面刚度指标、全局灵巧度系数为优化目标,基于遗传算法进行全局优化,得到各个目标的理想点．然后采用理想点法建立多目标优化模型,并采用遗传算法对该模型进行求解．仿真实验表明,优化结果较为均衡,各模型有效解都接近相应单目标的理想点．所得结论可以为同类绳牵引并联机器人的设计提供参考．     

结构多目标模糊优化初探

将结构设计中的多目标优化和模糊优化结合起来,试图寻找一种处理这类问题的数学模型及求解的方法。     

基于智能算法的汽车气动外形参数多目标优化

为了对汽车外形进行优化设计,利用CFD软件与智能算法相结合的方法,以在天窗微开高速行驶状态下的汽车为优化的对象,选取气动阻力最小、气动升力为0、天窗后缘压强最小为`优化目标,以汽车关键外形参数为设计变量,对汽车气动外形进行多目标优化设计.同时,应用了数据挖掘技术评价设计变量与3个目标函数的影响关系,选取优化后的最佳关键参数制作汽车模型并进行风洞试验验证.研究结果表明:通过遗传算法优化的车身外形,在其他设计目标满足要求的条件下成功地将阻力系数降低了9.5%,并通过风洞试验验证了该智能算法结果的准确性.基于智能算法的汽车气动外形设计具有指导意义与实际应用价值,为汽车气动外形的多目标优化设计提供了一种高效、精确、可靠的先进优化方法.     

水下机器人运动规划中多目标遗传算法的选择方法

为探讨多目标遗传算法的选择方法对优化结果的影响,本文以水下机器人为对象,对多目标遗传算法的选择方法进行了分析和研究,提出了变权重系数法并对选择公式进行了修正,以水下机器人“Twin-Buger”为对象,进行运动规划的算例验证了本文所提出方法的有效性和可行性。     

城市主干路交通流多目标优化控制

提出一种城市主干路交通流多目标优化控制方法，分析了多目标优化的性能指标及其约束条件，用线性预估方法预估单个交叉路口下一周期的车流量，模糊推算单个路口周期大小，用遗传算法优化平均车辆延误，获得每个路口的绿信比，在此基础上，再用遗传算法优化整条主干路的交通流量，获得主干路统一周期，最后，将周期的值根据绿信比分配到每个路口的各个相位，控制信号灯的转换．仿真结果表明该方法优化性能良好，性能稳定。     

机器人手部速度和输出力波动控制的多目标优化方法

本文提出了降低机器人手部速度波动和输出力波动是提高其作业精度重要途径的观点．建立了解决彼动的数学模型，运用多目标优化理论和ｍｉｎ—ｍａｘ方法成功地获得了解点．     

基于多目标决策理论的多机器人协调方法

多机器人协调问题是当前机器人技术领域的研究热点和难点、对多机器人之间的协调理论进行研究具有重大的理论和实际意义，为此，提出了一种基于多目标决策理论的多机器人协调方法，给出室内环境的拓扑建模法，在环境的拓扑图中利用A^*算法搜索出每个机器人的静态无碰路径，用拓扑图的节点保证机器人运动的大方向正确，在局部范围内根据多目标决策理论和避碰规则集协调机器人的运动，通过计算机仿真试验验证了此方法的有效性和可行性。     

基于遗传算法的四连杆变幅机构多目标模糊优化

传统的四连杆变幅机构设计制造参数是基于单目标优化方法和优化数值解法选取的,在同时满足设计的经济性与稳定性以及优化解的精度方面存在不足。基于此,本文采用综合机构稳定性和经济性的多目标优化模型,利用模糊理论建立综合评价函数,应用求解精度高的遗传算法求解。具体算例的优化结果显示,经济性与稳定性等项技术指标都获得了改善。     

微创外科手术机器人技术研究进展

为实现外科手术的微创化、精确化、智能化、远程化,将机器人技术与微创外科手术相结合,在综述国内外微创外科手术机器人研究现状的基础上,重点论述和分析从操作手设计、控制结构与控制方法,对力反馈主手、手术器械及力感知、增强现实、半自主手术、手术训练系统等关键技术进行了介绍和分析.基于上述技术研发的微创外科手术机器人改善了医生进行微创手术的环境和工具,提高了外科手术的质量,具有广泛的应用和发展前景.对微创外科手术机器人技术的发展趋势进行了展望.     

基于遗传算法的夹紧机构优化设计

通过对机构结构的分析,抽象出机构的理论化模型,从而将该夹紧机构简化为双摇杆机构。运用遗传算法在约束条件范围内对决定机构运动特性的关键部件的结构参数进行优化设计,从而达到机构按照给定的运动轨迹运动的设计要求。根据优化设计得到的参数建立机构数字化模型,并运用UG进行运动仿真分析。仿真结果表明,通过遗传算法进行优化设计得到的结果能够很好满足设计要求。     

基于遗传算法的考试系统组卷算法设计

本文分析了考试系统中的组卷问题,结合遗传算法,从算法预处理、编码方法、初始化群体、适应度函数、选择算子、交叉算子和变异算子这几个方面,详细地研究了如何采用遗传算法解决组卷问题。并且通过实验数据,与随机抽取算法和其它组卷算法作比较,说明了本算法的优越性。     

基于情感计算的多机器人舞蹈系统设计

为使得机器人舞蹈与音乐更好地配合,并能够快速地进行舞蹈编排,以音乐的情感特征识别为基础,以多机器人舞蹈系统为应用对象,构建了能够自动识别音乐情感特征并根据不同曲目特点设计出体现音乐内涵的多机器人舞蹈表演程序的系统．通过一个机器人足球仿真平台对该系统的设计方案进行了检验．     

改进粒子群算法的工业机器人几何参数标定

针对传统粒子群(PSO)算法在解决工业机器人几何误差标定问题中存在的收敛速度慢的缺点,提出了一种基于两段式的动态粒子群算法(LDPSO-BT)。用Denavit-Hartenberg方法建立工业机器人的误差模型,将几何误差标定问题转换成对高维非线性方程的求解;对粒子群数目进行线性递减,同时针对算法求解过程中粒子数目线性递减的特点,在改进粒子群算法迭代后期采用改进的搜索模式,对传统粒子群的速度迭代公式进行改进;仿真实验对比了工业机器人几何误差标定前与标定后两种算法的末端定位精度。实验结果表明:在采用粒子群算法辨识工业机器人实际几何参数的过程中,粒子群数目对算法的迭代时间有重要影响,通过线性递减的方式减少粒子群的粒子数目可以有效地减少工业机器人几何误差标定时间,同时在粒子群算法迭代后期采用改进的速度迭代公式可以确保收敛精度。与传统粒子群算法相比,使用改进后的粒子群算法,不仅可以有效减少工业机器人的定位误差,而且还拥有更高效的迭代效率。     

基于改进遗传算法的全终端网络可靠性优化设计

针对遗传算法易陷入局部最优而出现早熟,将具有良好克服局部极值能力的鱼群行为与遗传算法相结合,提出了一种新的改进遗传算法,并对全终端网络可靠性优化模型进行了求解设计。仿真结果表明,与文献中遗传算法相比,改进遗传算法表现了良好的优化效果。     

基于全局视觉的足球机器人实时避障策略设计

通过对对方机器人信息的处理,提出一种将位置信息转化为速度信息的实时避障策略.在检测到给定点与目标点之间有障碍物时,根据障碍物的位置给机器人一个新的目标点,使机器人能够绕过障碍物到达目标点,从而达到避开障碍物的目的.给出了算法的设计与实现并进行了仿真,仿真结果证明了该算法的可行性与有效性.     

基于参数优化的机器人花键装配偏角感知识别方法

针对花键装配过程中存在轴孔偏角引起的卡阻导致装配成功率低的问题,提出基于参数优化的机器人花键装配偏角感知识别方法. 根据花键装配的特点,利用力传感器采集花键装配过程中的力/力矩信号,基于混合鲸鱼优化算法(HWOA)的极限学习机(ELM)识别偏角的力信号并构建偏角经验库. 结合支持向量数据描述(SVDD)算法,实现了未定义偏角的感知和偏角经验库的自我更新,以及用偏角的感知识别指导机器人完成花键装配任务. 实验结果表明,所提方法对未定义偏角感知成功率和对已知偏角的识别精度分别为98.8%、98.12%,能有效指导机器人进行花键装配.     

基于改进遗传算法的膜片弹簧综合优化设计

针对离合器内部结构的复杂性及膜片弹簧工作环境的特殊性,通过分析膜片弹簧欲达到的优化效果,采用预设定膜片弹簧理想工作值的方法来制定优化设计目标,并权衡各优化目标的权系数对膜片弹簧进行综合优化设计,以增强离合器的工作性能。运用改进的遗传算法来快速、准确的分析求解优化设计模型,结果表明,该优化策略得到了收敛速度快并避免陷入局部解的全局最优解。     

无耦合运动微创手术器械的设计与实验

为增加微创手术器械操作的灵活性,提高主从操作性能,设计一种新型无耦合运动微创手术器械. 在分析耦合运动产生的原理和现有消除耦合运动方法的基础上,提出一种在腕部传动轴中心打孔走线的微创手术器械设计方法, 研制出具有4个自由度的无耦合手术器械. 该无耦合手术器械采用钢丝进行传动,可实现术中快速更换,并具有使用信息记录功能. 求解手术器械及主手的运动学,研究手术器械主从式控制方法,并建立主从控制实验平台. 实验结果表明：器械腕部单独运动时,器械腕部与两个手指之间位置相对不变,消除了耦合运动,具有较好的主从操作性能,有利于微创手术操作.