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用于移动机器人路径规划的增强型蛇优化算法*

2023-12-13陆顺意王艺蒙李言博

传感器与微系统 2023年12期
关键词:规划优化策略

陆顺意,何 庆,王艺蒙,李言博

(1.贵州大学大数据与信息工程学院,贵州 贵阳 550025;2.香港理工大学电子计算学系,中国 香港 999077)

0 引 言

目前,移动机器人路径规划已应用于多个领域之中,如自动驾驶、工业物流和服务业方面等。移动机器人路径规划问题作为典型的工程问题,在提升机器人定位与建图精确度方面,存在很大的探索空间。在过去的几十年里,学者们对路径规划进行了深入的研究,提出了一系列经典的路径规划方法,例如人工势场(artificial potential field,APF)法、黑猩猩优化算法(chimp optimization algorithm,ChOA)、灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法、粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法、被囊群算法(tunicate swarm algorithm,TSA)、鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)、平衡优化(equilibrium optimizer,EO)算法等[1~6]都取得了不错的效果,但仍旧存在一些缺陷。

蛇优化(shake optimization,SO)算法[7]是由Hashim F A和Hussien A G于2022年提出的一种新型的生物启发式优化算法,通过模拟蛇的觅食和繁殖行为完成寻优过程。与传统的优化算法相比,SO 算法具有原理简单、适应性好等特点。然而,SO算法同其他元启发式算法相似,普遍存在全局搜索能力差、求解精度低和收敛速度慢等缺陷。

本文提出了一种融合黄金正弦算法(golden sine algorithm,Golden-SA)[8]和莱维(Lévy)飞行[9]的SO算法(GLSOA)。首先,引入莱维飞行和非线性收敛因子,提高全局搜索效率以及平衡算法的局部开发和全局搜索能力。其次,使用局部混沌搜索策略[10],提高算法局部开发能力。此外,还引入了Golden-SA策略,指引种群位置更新,增加迭代过程中种群的多样性,提高算法收敛速度和收敛精度。

1 地图的建立

本文基于栅格地图进行GLSOA的机器人路径规划,栅格地图建模……

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