[发明专利]基于均值和声搜索的机器人巡检路径规划方法

权利要求书

1.一种基于均值和声搜索的机器人巡检路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，输入各个巡检点的坐标，并确定巡检点的数量D；

步骤2，用户初始化和声库的大小HMS，选取概率HMCR，扰动概率PAR，最大评价次数MAX_FEs；

步骤3，当前演化代数t＝0，当前评价次数FEs＝0；

步骤4，随机产生初始和声库其中个体下标i＝1,2,...,HMS；并且为和声库M_t中的第i个个体；个体存储了D个巡检点的顺序权值；为个体中的第j个巡检点的顺序权值，并且维度下标j＝1,2,...,D；

步骤5，计算和声库M_t中每个个体的适应值；

步骤6，令当前评价次数FEs＝FEs+HMS；

步骤7，保存和声库M_t中的最优个体Best^t；

步骤8，执行基于均值信息的搜索操作产生一个新个体U^t，具体步骤如下：

步骤8.1，令计数器kj＝1；

步骤8.2，如果计数器kj大于D，则转到步骤9，否则转到步骤8.3；

步骤8.3，按公式(1)计算和声库M_t中第kj维的均值

步骤8.4，在[0,1]之间产生一个随机实数PR；

步骤8.5，如果PR小于HMCR，则转到步骤8.6，否则转到步骤8.19；

步骤8.6，在[1,HMS]之间随机产生一个正整数NR1；

步骤8.7，令

步骤8.8，在[0,1]之间随机产生两个实数TAR和TG；

步骤8.9，如果TAR小于PAR，则转到步骤8.10，否则转到步骤8.21；

步骤8.10，如果TG小于0.5，则转到步骤8.11，否则转到步骤8.16；

步骤8.11，在[1,HMS]之间随机产生一个不等于NR1的正整数NR2；

步骤8.12，令精英值其中rand为服从均匀分布的随机实数产生函数；

步骤8.13，在[0,1]之间随机产生一个实数MW；

步骤8.14，令

步骤8.15，转到步骤8.21；

步骤8.16，令高斯均值并令高斯标准差其中abs为取绝对值函数；

步骤8.17，令其中NormRand表示高斯随机数产生函数；

步骤8.18，转到步骤8.21；

步骤8.19，在[1,HMS]之间随机产生一个正整数NR3，并令搜索因子SLK＝rand(0,1)×2-1，然后令均值项其中rand为服从均匀分布的随机实数产生函数；

步骤8.20，令其中组合因子SW为[0,1]之间的随机实数；

步骤8.21，令计数器kj＝kj+1，然后转到步骤8.2；

步骤9，计算个体U^t的适应值；

步骤10，将和声库M_t中的最差个体记为MWorst^t；

步骤11，如果个体U^t优于MWorst^t，则用个体U^t替换MWorst^t，否则保持MWorst^t不变；

步骤12，令当前评价次数FEs＝FEs+1；

步骤13，令当前演化代数t＝t+1；

步骤14，保存和声库M_t中的最优个体Best^t；

步骤15，重复步骤8至步骤14，直至当前评价次数FEs达到MAX_FEs后结束，将执行过程中得到的最优个体Best^t解码为机器人的巡检路径，即可实现机器人的巡检路径规划。