肖秦琨, 王　弋, 罗艺闯

(西安工业大学电子信息工程学院, 陕西 西安 710021)



偏微分高程图环境蚁群算法的三维路径规划

肖秦琨, 王弋, 罗艺闯

(西安工业大学电子信息工程学院, 陕西 西安 710021)

摘要：针对在三维空间路径规划中建模与避障问题,提出了一种新的在偏微分高程建模环境下蚁群算法的三维路径规划方法。首先,利用抽象建模和高程建模方法分别构建三维空间环境,并用偏微分对高程环境进行最优数据提取,在此基础上利用高程数学建模方法进行三维空间重建,最终形成偏微分高程环境。其次,首次将种群对于环境的最佳适应度值作为目标函数评判蚁群寻找最优路径的决策能力。最后,在不同的建模环境中应用蚁群算法进行路径寻优,输出最优路径。通过对仿真结果和实验数据分析,验证了所提方法的有效性和正确性。

关键词：偏微分高程建模建模; 蚁群算法; 抽象建模; 三维路径规划; 建模与避障

0引言

三维路径规划的建模方法和路径规划算法是机器人野外作业面临的关键技术难题[1-3],针对这个问题,许多学者进行了深入的探索,并取得了一系列研究成果[4-5]。

为了解决机器人在三维空间环境中路径规划问题,一些研究者提出了高程建模思想[6-7]。核心理论是利用二维栅格先将三维空间环境数据离散化,再将三维空间环境数据所对应的2.5维地形高度信息存入每一个相对应二维栅格中,进而整个三维空间环境的地形特征将被存储在各个区域中。……