王宏北，黄 民，黄小龙，郎需强

(北京信息科技大学 机电工程学院，北京 100192)

0 引言

消防机器人属于特种机器人范畴，可以作为特种装备代替消防员进入不具有先验性的环境[1]。它集全地形的移动功能、探测功能和通讯功能于一体，并且能在短时间内以最高的效率找到一条从初始点到火情点的最优无碰撞路径[2]。

目前，常见的路径规划方法有很多，根据不同的应用场景及算法基本原理可分为传统算法、启发式算法和经验算法[3]。国内外学者灵活运用这些算法来进行路径规划，比如袁佳泉等[4]运用传统算法与启发式算法的融合算法——模拟退火蚁群算法规划出相对最优路径；槐创锋等[5]运用经验算法A*算法与动态窗口法的融合算法成功规避了路径上的动态障碍物；陈秋莲等[6]运用神经网络改进的粒子群算法快速规划出无碰撞平滑路径。

从路径规划角度来看,消防机器人的路径规划可以假设为已知环境信息，同时假设环境信息为静态信息[7]，在这两个前提下，机器人能在安全范围内从初始点出发，避开障碍物，到达起火点，完成灭火或者救援的动作。

本文为了满足实际需要将实际环境的三维空间简化为合理的二维平面，提出了一种用于消防机器人路径规划的自适应改进蚁群算法。使用栅格法进行环境建模，然后引入自适应算子自适应地调整信息素的更新过程，旨在平衡算法的收敛速度和跳出局部最优解的关系。Matlab仿真实验表明所提出的改进算法能够快速且有效地得到最优解。……