毕 桂

1 引言

机器人精确导航是机器人从事一切生产活动的基础，路径规划是导航的首要工作[1]。合理的路径不仅能够提高生产效率，而且可以减少能量消耗，因此研究机器人路径规划具有重要的经济意义。

机器人导航路径规划包括三个方面的问题：环境建模、机器人定位、路径规划，主要研究了环境建模和路径规划两个方面的内容。机器人工作环境建模，包括栅格法[2]、矢量法等，这两种方法存在一个共性的问题，三维向二维降维时没有明确具体方法，所以都存在工作空间浪费的问题；机器人导航路径规划，当前研究热点是使用群智能算法进行规划，包括人工鱼群算法[3]、粒子群算法[4]、人工蜂群算法[5]等，主要问题包括两个两面，一是算法自身性能缺陷，二是算法与导航环境模型的吻合问题。

研究了机器人导航路径规划问题，在环境建模方面，以机器人尺寸和障碍物三维分布为依据，提出了边探索边建模的方法，达到了最大程度保存工作空间的目的；在路径规划方面，以人工鱼群算法为基础，从参数和机理两个方面对算法进行了改进，提高了路径质量和规划实时性。

2 机器人导航路径规划建模

2.1 环境建模

机器人工作空间由三维降为二维时，现有的栅格法、矢量法都没有明确具体方法，为了保证机器人的绝对安全，建模时大都比较保守，浪费了工作空间。为了解决这一问题，以机器人尺寸、障碍物三维分布为依据，提出了机器人边探索边建模的环境建模方法。……