杨 勇

（西安航空学院，西安710077）

基于混合算法的移动机器人路径规划研究❋

杨 勇

（西安航空学院，西安710077）

路径规划技术是移动机器人导航技术的重要组成部分。针对静态已知环境的移动机器人进行路径规划，结合栅格法和遗传算法，并对传统的遗传算法进行改进，建立两种不同的环境，通过仿真实验显示其改进后的优越性。

移动机器人；路径规划；栅格法；遗传算法

1 引 言

路径规划技术是移动机器人导航技术的重要组成部分，也是当下研究的重要课题之一。常用的路径规划方法有可视图法、栅格法、神经网络法和遗传算法等，并且各有利弊［1］。将栅格法和遗传算法进行结合，并对遗传算法进行改进，来研究移动机器人处于静态环境下二维平面空间的路径规划。

2 栅格法建立环境信息

设计了两种不同环境，进行仿真对比，如图1所示。

图1 环境地图

3 遗传算法

遗传算法框图如图2所示。

3.1 染色体表示

用栅格序号表示一条染色体，采用基于栅格序号的、不定长十进制编码机制，以提高算法效率和灵活性［2］。

3.2 适应度函数

适应度函数衡量有两个标准：躲避障碍物和行进路径最短［3］。设计适应度函数如下：

图2 遗传算法框图

3.3 遗传操作

使用了复制、交叉、变异、插入、优化这五种遗传操作算子。

1）复制算子：采用轮盘赌（roulette wheel）方式，对种群进行选择，个体选择概率计算如下：

2）交叉算子：通过引入自适应交叉概率来对种群的染色体交叉进行调节。对于高于种群平均适应值的个体，采取较低的交叉概率；……