未知环境的四足爬壁机器人足端轨迹双向蚁群规划方法

作     者：王坚 贺建军 WANG Jian;HE Jianjun

作者机构：辽宁对外经贸学院辽宁大连116000 大连民族大学辽宁大连116000 

基　　金：辽宁省自然科学基金项目(2020-MS-134) 

出 版 物：《机械设计与研究》 (Machine Design And Research)

年 卷 期：2024年第40卷第1期

页      码：125-128,141页

摘      要：针对未知环境中的障碍物导致四足爬壁机器人爬壁作业的运动协调角度变化程度较大,加大了单向蚁群规划算法下爬壁机器人轨迹规划执行难度,设计一种双向蚁群规划方法,并应用到未知环境的四足爬壁机器人足端轨迹规划中。基于四足爬壁机器人结构,结合运动协调角度获取更新后的信息素浓度。通过构建正向蚂蚁群体和反向蚂蚁群体两个蚂蚁群体,分别从起点和终点开始搜索最优路径,并通过信息素浓度更新和转移概率计算不断更新路径。根据轨迹选择概率并添加启发式函数促使两个蚂蚁群体路径交叉,形成一条完整的足端轨迹,实现四足爬壁机器人足端轨迹双向蚁群规划。经过实验证明,所提方法能有效地实现四足爬壁机器人在未知环境中足端轨迹规划,规划结果具有较高的可行性和优越性,迭代收敛速度快。

主 题 词：爬壁机器人 轨迹规划 双向蚁群搜索 路径规划 足端轨迹 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 080203[080203] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13952/j.cnki.jofmdr.2024.0044

馆 藏 号：203127343...