关于移动机器人路径最优规划研究

摘要

路径规划是研究移动机器人导航技术的关键,也是机器人自主移动的重要目的之一.路径规划技术的研究在地下、水下、空间探测,资源开采等领域有着广阔的应用前景,路径规划的难点是如何在复杂的环境中寻找到一条安全无碰路径以及在多条可行路径中寻找到最优路径,针对这一问题提出了一种复杂静态环境下的移动机器人躲避障碍物的路径规划的改进势场蚁群算法,基于栅格法的工作空间模型,虚拟势场力,模拟蚂蚁的觅食行为.针对路径规划的需要,利用人工势场中的势场力以及蚁群算法中移动机器人与目标位置的距离构造综合启发信息,并以蚁群搜索机制进行全局路径规划.在构造势场蚁群算法的启发信息时,成功引入了势场力启发信息影响系数,有效的降低了路径规划初期蚁群搜索的随机性,并增强了势场力在路径规划初期作用.在信息素的更新上成功的引入了额外精华蚂蚁策略,大大提高了最优路径的搜索效率.仿真试验结果表明,势场蚁群算法路径规划效果明显由于传统的势场蚁群算法,具有更好的收敛速度和优化精度,达到了路径最优规划的目的.