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印刷与数字媒体技术研究2025年第05期:强化学习驱动的多机器人协同路径规划算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:唐庭龙;胡胜朋;刘馨琼;陈明;

单位:三峡大学水电工程智能视觉监测湖北省重点实验室;三峡大学计算机与信息学院;

摘要:多机器人系统在救援任务中具有重要意义,本研究以动态灭火任务为应用背景,基于多智能体深度强化学习算法,提出一种能够适应动态未知环境的多机器人协同路径规划算法LA-MASAC。首先,以动态扩散火源为任务模型,引入机器人的动力学方程,在满足障碍物约束与灭火能力约束的条件下,将该问题建模为部分可观察马尔可夫决策过程(POMDP)。使用人工势场法(APF)设计多智能体软演员-评论家(MASAC)算法的奖励函数,并将长短时记忆网络(LSTM)集成到MASAC算法的Actor-Critic结构之中,加快算法的收敛速度,解决了稀疏奖励的问题,提供一种近似最优策略。通过仿真实验,本研究算法有效且具有一定的优越性。

关键词:多机器人协同;;深度强化学习;;任务分配;;路径规划