改进双向蚁群算法的移动机器人路径规划
2021-09-26李二超齐款款
计算机工程与应用 2021年18期
关键词:信息
李二超,齐款款
兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,兰州730050
静态环境下的移动机器人路径规划是指在已知环境中,按照一定的算法,根据目标函数(如距离最短等),寻找一条从起点到终点的安全且最优路径[1]。
二维静态环境下机器人路径规划算法有很多,如A*算法、遗传算法、粒子群算法和蚁群算法,其中,A*算法速度快但转折点较多,随着环境复杂度的增加,搜索代价呈指数增长[2],遗传算法在种群初始化、算法迭代等环节代价函数建模困难,路径搜索效率低,耗费较大的计算和存储资源,在复杂环境下的路径规划效率低下,需要较长时间才能规划出可行路径,且路径并非最短[3],粒子群算法简单易行,通用性强,但在算法初期局部搜索能力较差,后期易陷入局部最优等[4],而选择蚁群算法的原因是,蚁群算法是一种启发式的随机搜索算法,该算法由模拟自然界蚂蚁行为而来,并通过信息素的积累产生的正向反馈来寻找最优路径,随着环境复杂度的增加,路径搜索代价不会指数增长,且具有较强的鲁棒性,优良的并行分布式计算能力、无中心控制、易于与其他算法融合的优点[5-6],但无法找到最短路径,收敛速度慢,路径搜索盲目性大、且路径拐点较多。针对以上蚁群算法的缺陷,不同的学者有着各自的改进方法。张苏英等人[7]采用双向蚁群算法,但并未使用相遇条件,即起点蚂蚁搜索路径完成后,终点蚂蚁才开始进行路径搜索,虽然能提高全局搜索能力,但并不能缩减算法运行时间。……
登录APP查看全文
