我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

机械设计与制造2025年第02期:机器人导航路径的分工协作-负反馈蚁群优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:牛丽;翟乃斌;

单位:陕西开放大学;天津职业技术师范大学;

摘要:为了减少移动机器人导航路径长度、提高机器人路径质量,提出了基于分工协作蚁群算法的路径规划方法。介绍了栅格环境建模法原理,从三维投影和膨化角度对栅格法进行了改进。模拟人类社会分工现象,在蚁群算法中引入了角色分配机制,将蚁群分为搜索蚁群和创新蚁群两个角色。搜索蚁按照传统模式以正反馈机制负责算法收敛;创新蚁按照交换组合方式构造新路径,负责增加路径多样性和跳出局部极值问题。以路径多样性为反馈因素,使用负反馈极值调节两种角色蚂蚁数量,实现了收敛性和多样性的平衡。将分工协作-负反馈蚁群算法应用于路径规划,在(30×30)栅格环境中这里算法规划路径长度比标准蚁群算法减少了8.28%;与文献[11]双种群蚁群算法、文献[12]人工势场蚁群算法比,分工协作-负反馈蚁群算法规划的最优路径和平均路径长度最短。实验结果验证了分工协作蚁群算法在路径规划中的优越性。

关键词:移动机器人;;导航路径规划;;负反馈机制;;角色分配;;路径多样性

基金资助:天津市科技重大专项与工程(18ZXAQSF00090)