基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划-东北大学.PDFVIP

第３４卷第１１期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１１ ２０１３年 １１月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｎｏｖ．　２０１３ 基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划 １ １，２ ２ ２ 张　琦 ，马家辰 ，谢　玮 ，马立勇 （１哈尔滨工业大学 航天学院，黑龙江 哈尔滨　１５０００１；２哈尔滨工业大学（威海）信息与电气工程学院，山东 威海　２６４２０９） 摘　　　要：针对蚁群算法中收敛速度和局部最优的矛盾，提出一种适用于静态环境的基于改进蚁群算法的 移动机器人路径规划方法．在环境建模方面，利用机器人起点和终点的位置建立环境的可视图．改进的蚁群算 法将环境中局部的路径信息加入到信息素的初始化和路径选择概率中，提高了算法收敛速度的同时尽可能 地避免算法早熟．当算法陷入停滞时，引入交叉操作并调整 ，和 的值，增加了算法的逃逸能力．仿真结果 αβ ρ 证明了所提方法提高了最优路径的有哪些信誉好的足球投注网站效率，整体性能优于标准蚁群算法． 关　键　词：移动机器人；环境建模；简化可视图；蚁群算法；路径规划 中图分类号：ＴＰ２４２６　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１３）１１－１５２１－０４ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＡｎｔＣｏｌｏｎｙ ＡｌｇｏｒｉｔｈｍＢａｓｅｄ Ｐａｔｈ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ｆｏｒ ＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔ　 １ １，２ ２ ２ ＺＨＡＮＧＱｉ，ＭＡＪｉａｃｈｅｎｇ ，ＸＩＥＷｅｉ，ＭＡＬｉｙｏｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｔＷｅｉｈａｉ，Ｗｅｉｈａｉ２６４２０９，Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：ＺＨＡＮＧＱｉ，Ｅｍａｉｌ：ｈｉｔｚｈａｎｇｑｉ＠１２６．ｃｏｍ．） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｏｒｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｓｐｅｅｄａｎｄｔｈｅｌｏｃａｌｏｐｔｉｍｕｍｉｎａｎｔ ｃｏｌｏｎｙａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｔｃｏｌｏｎｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＩＡＣＯ）ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇｏｆｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｉｎｔｈｅｓｔａｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｔａｒｔａｎｄｇｏａｌｗｅｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏ ｂｕｉｌｄｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙｇｒａｐｈ．ＩｎＩＡＣＯ，ｔｈｅｌｏｃａｌｐａｔｈ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｈｅｒｏｍｏｎｅａｎｄｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅ ｐａｔｈｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｓｐｅｅｄａｎｄａｖｏｉｄｉｎｇｔｈｅｐｒｅｍａｔｕｒｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎａｓｆａｒ ａｓｐｏｓｓｉｂｌｅ．Ｆｏｒｏｖｅｒｃｏｍｉｎｇｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｓｔａｇｎａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｃｒｏｓｓｏｖｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｄｒａｗｎ ｉｎｔｏｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄｔｈｅｖａｌｕｅｏｆ ， ａｎｄ ｗｅｒｅｕｐｄａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｅｎｈａｎｃｅｄｔｈｅ αβ ρ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｓｃａｐｉｎｇｓｔａｇｎａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａ