李志锟

(1.广东科技学院 机电工程学院，广东 东莞 523083；2.安徽工程大学 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室，安徽 芜湖 241005)

0 引言

科学技术的高速发展带来了移动机器人性能的不断提升，作为集成了动态决策与路径规划[1-5]、环境感知、可编程及模块可拓展等特点的移动机器人，其应用领域不断拓宽。比如农业、医疗服务、科学实验和空间探测等，这些领域的应用场景不局限于二维环境，而且大量应用于三维环境。移动机器人的种种应用也基本上都基于三维环境展开，因此，从未来的发展前景以及日常实用性角度出发，研究三维环境下的移动机器人路径规划具有十分重要的意义。

目前，由于在三维空间中，三维地图环境较为复杂，移动机器人可移动方向大幅增加，加上目前有关移动机器人路径规划的研究成果较少，因此，移动机器人在三维环境下的路径规划难度高于二维环境下的路径规划。据此，本文将研究移动机器人应用改进蚁群算法[6-13]的问题以及在三维环境下的路径规划问题。

移动机器人三维路径规划是指移动机器人在三维地图环境中寻找出一条从起始点到终点的最优路径[14-16]，所规划出的最优路径必须满足与所有障碍物安全无碰撞。目前，路径规划算法主要是基于二维地图环境运行，由于应用在三维地图环境下的路径规划算法信息量存储较大，同时要考虑三个维度导致计算复杂。因此，已有的三维路径规划算法较少，主要有：遗传算法、A*算法、蚁群算法等。……