資源描述：
《基于改進蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、控制理論與應(yīng)用《自動化技術(shù)與應(yīng)用》2011年第30卷第7期ControlTheoryandApplications基于改進蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃牛治永，李炎2，李曉嵐(1．海軍大連艦艇學(xué)院裝備自動化系，遼寧大連116018；2．遼寧出入境檢驗檢疫局，遼寧大連116001)摘要：本文t要結(jié)介蟻群算法對機器人路徑規(guī)劃進行了系統(tǒng)的研究。針對螞蟻在搜索路徑過程中落入障礙物陷阱造成算法停滯．的現(xiàn)象，提出了螞蟻系統(tǒng)回退策略。為了檢驗改進型算法的性能，基于MATLAB軟件設(shè)計了仿真程序。仿真結(jié)果表明：對基本蟻群算法的改進，提高了算法的有效性和魯棒性，增強了蟻群算法在機
2、器人路徑規(guī)劃中的適應(yīng)能力。關(guān)鍵詞：機器人；路徑規(guī)劃；蟻群算法；回退策略●中圖分類‘：TP182文獻標(biāo)識碼：A文章編號：10037241(2011)07000104PathPlanningofDetectingRobotBasedonlmprovedAntColonyAlgorithmNIUZhi-yong，LIYan。，LIXiao-lan(1．Dept．ofEquipmentAutomation，DalianNavalAcademy，Dalian116018China；2．LiaoningEntr)r—ExitInspectionandQuarantin
3、eBureauofChina，Dalian116001China)Abstract：Thepapermainlycombinedantcolonyalgorithmtocarryontheresearchofsystemtotherobotpathprogramming．Aimingatthephenomenonofantdeclinesintheprocessofsearchingpathintostumblingblocktrapandresultinginthecalculatewaybeheldup，thepaperproposesintoants
4、ystembackstrategy．Toexaminethecapabilityofimprovementstrategies，itdesignsasimulationbasedonMATLAB．TheresultshowsthattheimprovementstrategiestoACAraisesthevalidityandrobustnessofthealgorithm．AnditalsostrengthenstheorientationabilityofACArobotpathplanning．Keywords：detectingrobot；pat
5、hplanning；antcolonyalgorithm；returnbackstrategy1引言的問題規(guī)模比較小。基本蟻群算法在針對復(fù)雜地形搜路徑規(guī)劃技術(shù)是機器人研究領(lǐng)域中的重要分支，其索時，搜索的空間大、算法復(fù)雜并容易出現(xiàn)螞蟻陷入主要內(nèi)容是如何讓機器人根據(jù)給予的指令和環(huán)境信息“陷阱”的現(xiàn)象，進而算法停滯，提前退出計算。自主地選擇無碰路徑，實現(xiàn)給定的任務(wù)或目標(biāo)。對于這基于對已有研究成果的分析并針對已有算法的不類問題的求解，已經(jīng)有不少學(xué)者提出了解決的方法和策足，本文提出了一種改進的機器人路徑規(guī)劃方法。首先略【1．2I引，如勢場法、遺傳算法、蟻群算法等。勢
6、場法結(jié)用柵格法建立機器人運動的環(huán)境模型，在此基礎(chǔ)上用改構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，得到了廣泛的應(yīng)用，但也有較大的缺進的蟻群算法尋找最優(yōu)路徑。計算機仿真結(jié)果表明，本陷：存在目標(biāo)不可到達以及在障礙面前振蕩等問題。遺方法能夠有效避免尋優(yōu)過程中可能出現(xiàn)的算法停滯現(xiàn)傳算法在求解最短路徑時，由于編碼長度變化范圍較象，特別適于復(fù)雜地形環(huán)境下的機器人路徑規(guī)劃。大，尤其在問題規(guī)模較大、地形復(fù)雜時，產(chǎn)生的無效路徑較多，求解的效率比較差，所以這種算法能有效求解2環(huán)境描述機器人在路徑規(guī)劃前必須建立其所處的環(huán)境模型，這種對機器人活動空間的有效描述稱為環(huán)境模型【引。在收稿日期：20l1—03—
7、24自動化技術(shù)與應(yīng)用》2011年第3O卷第7期控制理論與應(yīng)用ControlTheoryandApplications多種環(huán)境建模方法中，柵格法所表示的環(huán)境信息簡單直法就是模擬蟻群這一覓食行為的優(yōu)化算法。觀，實現(xiàn)方便，應(yīng)用最為廣泛，因此本文采用柵格法建立了機對照實際螞蟻的覓食行為，設(shè)機器人出發(fā)點為器人路徑規(guī)劃的環(huán)境模型。gbin，即蟻穴位置，食物源為最終目標(biāo)點g，在地圖設(shè)機器人的工作空間為二維結(jié)構(gòu)空間，障礙物的大范圍內(nèi)尋找食物源時，螞蟻群體反復(fù)搜索，螞蟻利用殘小，位置均為已知，并且在機器人運動的過程中障礙物留信息素的正反饋作用，最終避開所有障礙物找到一條的大
8、小和位置均不發(fā)生變化。若某一柵格內(nèi)包含障礙從出發(fā)點到目標(biāo)點的最短路
