基于改進(jìn)蟻群算法與Bresenham算法結(jié)合的機(jī)器人路徑規(guī)劃.pdf

1、智能移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃是移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)中最重要的環(huán)節(jié)之一,它是指在給定智能機(jī)器人及其工作環(huán)境信息下,按照一定的優(yōu)化指標(biāo),在起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間規(guī)劃出一條與環(huán)境障礙物無(wú)碰撞的路徑。機(jī)器人路徑規(guī)劃功能的強(qiáng)弱直接影響移動(dòng)機(jī)器人的智能化水平,是機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)中不可或缺的部分。
　　蟻群算法是一種新型的智能優(yōu)化算法,具有正反饋性、較強(qiáng)的魯棒性、分布式計(jì)算以及易于與其它方法結(jié)合等優(yōu)點(diǎn),可以用于解決各種組合優(yōu)化問(wèn)題。由于蟻群搜索食物的過(guò)程與路

2、徑規(guī)劃有著天然的聯(lián)系,在路徑規(guī)劃方面發(fā)展迅速。
　　本文主要針對(duì)蟻群算法在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,提出了一種基于改進(jìn)蟻群算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃方法。該方法首先采用柵格法建立機(jī)器人全局路徑規(guī)劃工作空間模型,接著利用蟻群算法在此工作空間中進(jìn)行機(jī)器人路徑搜索,最后利用Java3D技術(shù)構(gòu)建三維場(chǎng)景進(jìn)行仿真。
　　在基于蟻群算法的路徑規(guī)劃中,由于概率式搜索的隨機(jī)性,蟻群的搜索缺乏方向性指導(dǎo),導(dǎo)致其收斂速度很慢,需要較長(zhǎng)的搜

3、索時(shí)間,針對(duì)這一缺陷,論文在蟻群搜索路徑之前,引入氣味追蹤策略進(jìn)行環(huán)境的預(yù)處理,用氣味素濃度來(lái)指導(dǎo)蟻群向食物源方向前進(jìn),增強(qiáng)了蟻群行進(jìn)的目的性。另一方面,由于受信息素的正反饋?zhàn)饔?隨著時(shí)間的推進(jìn),螞蟻都會(huì)收斂到某條較近的路徑上來(lái),所以蟻群算法容易早熟,即搜索進(jìn)行到一定程度后,所有個(gè)體所發(fā)現(xiàn)的解完全一致,不能對(duì)解空間進(jìn)行進(jìn)一步搜索,導(dǎo)致生成的路徑會(huì)出現(xiàn)多處彎曲拐點(diǎn),為了改善蟻群算法的這一缺點(diǎn),本文提出用Bresenham算法來(lái)優(yōu)化蟻群算法