基于改进离散鲸鱼优化算法的机器人路径规划

作     者：曾林鹏 姚运航 张怡航 李新建 孔晓红 ZENG Linpeng;YAO Yunhang;ZHANG Yihang;LI Xinjian;KONG Xiaohong

作者机构：河南科技学院机电学院河南新乡453003 

出 版 物：《河南科技学院学报（自然科学版）》 (Journal of Henan Institute of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年第52卷第4期

页      面：66-75页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河南省科技攻关项目(222102110095) 

主　　题：移动机器人 离散鲸鱼算法 路径规划 非线性收敛因子 

摘      要：为了解决传统算法在求解移动机器人路径规划问题中所存在的收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺陷,提出了一种改进的离散鲸鱼优化算法.首先,采用蚁群算法对种群进行初始化,提高初始解的质量;其次,利用改进的非线性收敛因子平衡算法的全局勘探和局部搜索能力,避免算法陷入局部最优;最后,结合路径规划问题设计了交叉算子、变邻域搜索算子和变异算子改进鲸鱼算法的更新公式,提升了算法的收敛速度和搜索精度.通过TSPLIB标准算例库,将改进算法与其他算法进行对比,验证了算法改进的有效性.在不同规模的全局路径规划仿真环境下,实验结果表明:改进的算法可快速且稳定地获取全局最优路径,有效缩短路径长度、减少路径拐点数,在路径规划问题上具有良好的适用性.