[发明专利]一种基于蚁群改进和尖峰平滑的移动机器人路径规划方法

摘要

本发明涉及一种基于蚁群改进和尖峰平滑的移动机器人路径规划方法，属于机器人路径规划、人工智能等领域。本发明融入了精英蚂蚁策略和基于中心点的平滑方法，引入精英策略，解决局部最优的缺点；基于中心点的平滑方法对路径尖峰有修正作用，使得路径拐角更为平滑，机器人实体能在拐弯的过程中平稳前进，同时减少在路径尖峰处不必要的能量损耗。该改进蚁群算法应用于移动机器人路径规划能得到一条长度较短相对平滑的曲线路径。

主权项

1.一种基于蚁群改进和尖峰平滑的移动机器人路径规划方法，其特征在于：所述方法步骤如下：S1、利用栅格法对移动机器人运行空间进行环境建模；S2、设置参数，对蚂蚁个数M、迭代次数N、蚂蚁起始点和终止点初始化，启发因子α、期望启发因子β、信息素挥发系数ρ、信息素增加强度系数Q、期望偏转角度θ1、禁忌表Bk初始化；S3、M只蚂蚁从初始点出发；S4、蚂蚁个体k根据状态转移概率公式以最大转移概率从栅格i转移到邻接栅格j；S5、蚂蚁个体k每转移一次，将栅格j加入禁忌表Bk；S6、根据精英策略信息素更新公式τij(t+1)更新信息素，用于状态转移概率公式里τij(t)的更新；其中，τij(t+1)表示t+1时刻蚂蚁个体k从栅格i点转移到栅格j点的信息素强度；S7、判断所有的蚂蚁是否到达终点：若没有，则重复步骤S4‑S6，直至所有的蚂蚁到达终止点；若有，则进行步骤S8；S8、选出M条路径中距离最短的路径作为蚁群历经所有点后的最优路径并保存；S9、判断是否达到最大迭代次数Nmax：若没有，则跳转到步骤S3；若达到，则从N条最优路径中选择距离最短的一条作为预规划路径，并执行步骤S10；S10、引入基于中心点的平滑方法对预规划路径进行平滑操作并输出平滑路径。