基于融合A^(*)-蚁群优化算法的移动机器人全局优化

作     者：方文凯 廖志高 FANG Wenkai;LIAO Zhigao

作者机构：广西科技大学经济与管理学院柳州545006 广西工业高质量发展研究中心柳州545006 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(71771157) 广西自动检测技术与仪器重点实验室开放基金项目(YQ20208) 2020年广西汽车零部件与整车技术重点实验室自主研究课题项目(2020GKLACVTZZ01) 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2024年第7期

页      码：77-84页

摘      要：针对传统蚁群算法在室内移动机器人全局路径规划中,存在的搜索效率低下、路径不够平滑、易陷入局部最优及死锁状况等问题,设计出一种融合改进A^(*)算法的双向搜索蚁群优化算法。首先利用改进A^(*)算法在栅格环境中快速收敛得到初始路径,构建初始信息素矩阵,并引入障碍物因子来减少蚂蚁死锁状况的发生;其次设定双向搜索蚁群优化算法规则,并改进双向搜索中的启发函数模型,引入精英蚂蚁搜索策略和自适应信息素挥发因子策略;最后利用三阶贝塞尔曲线对路径进行平滑处理。通过Pycharm平台仿真结果表明,该算法融合了A^(*)算法全局搜索能力强及蚁群算法正反馈的特性,使得融合改进后算法比传统蚁群算法和麻雀算法在路径长度上优化12.85%和7.76%,搜索时间上优化38.17%和23.46%,迭代次数上优化67.71%和54.41%,全局路径优化效果较明显。

主 题 词：移动机器人 A^(*)算法 蚁群算法 双向搜索路径 贝塞尔曲线 

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

D　O　I：10.16731/j.cnki.1671-3133.2024.07.010

馆 藏 号：203130643...