U型障碍物多方向多层填充的移动机器人改进蚁群算法

作     者：陈青桢 龚家宝 于潇雁 邵宇飞 CHEN Qingzhen;GONG Jiabao;YU Xiaoyan;SHAO Yufei

作者机构：福州大学机械工程及自动化学院福州350116 福州大学流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室福州350116 山东鑫光节能科技有限公司山东烟台264006 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      面：721-728页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51741502) 福建省自然科学基金项目(2020J01450) 福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台(2014H21010011) 

主　　题：移动机器人 路径规划 改进蚁群算法 U型障碍物 多方向多层填充法 

摘      要：针对传统蚁群算法在移动机器人路径规划中典型的U型障碍物死锁问题,提出了一种U型障碍物多方向多层填充的改进蚁群算法。首先证明了路径规划的最优解不会进入U型障碍物之中;其次证明了运用此多方向多层填充法在填充U型障碍物解决死锁问题的同时,不会造成原有通路的阻塞,具有原通路保持性,且填充的迭代次数与迭代总时间少;之后对填充图形的迭代次数给出了理论性的判定,此填充方法不仅适用于U型障碍物还适用于其它可填充区域,且其对于可填充区域可实现完全填充;最后将此填充方法与蚁群算法结合。仿真结果表明,改进蚁群算法相比于传统蚁群算法有效率提升。