煤矿救援机器人路径规划的蚁群优化算法
2021-11-29郭泰,颜铤
能源与环保 2021年11期
郭 泰,颜 铤
(重庆应用技术职业学院,重庆 401520)
煤矿作业具有潜在危险性,利用机器人代替人类进入矿井危险区域采集信息,可保障煤矿井下作业安全性,为煤矿救援决策提供有效依据[1]。煤矿井下作业电气设备需为满足严格要求与规定的高防爆设备,煤矿救援机器人安全性需高于煤矿井下设备安全性能[2]。应用于煤矿井下救援的仪器设备应为隔爆型。煤矿救援机器人井下作业时,地理环境复杂,容易由于碰撞破坏其隔爆性能,形成煤尘火花等造成矿井二次垮塌、引爆水、火、障碍物等爆炸等二次灾害。煤矿救援机器人应用于矿井作业中时,应避开水、火、障碍物等危险区域[3]。研究煤矿救援机器人路径规划问题,可令煤矿救援机器人充分发挥其作用。规划煤矿救援机器人行驶路径时,应充分考虑矿井所具有的复杂环境,避开水、火、障碍物等危险区域,寻找无障碍最优路径[4-5]。煤矿救援机器人路径规划问题属于多障碍、高信息量的多约束问题,采用传统寻优算法容易造成求解陷入局部最优,无法获取最优全局规划路径。
目前针对机器人路径规划研究较多,徐梁等[6-8]分别利用改进ACO、粒子群算法以及负反馈机制应用于路径规划中,可有效获取路径规划的全局最优解,但存在计算过于复杂的缺陷,为此提出了煤矿救援机器人路径规划的蚁群优化算法,该算法利用蚁群优化算法获取煤矿救援机器人路径规划的最优解,障碍物分布密集区域仍可保持最优路径规划结果。……
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