[发明专利]一种移动机器人轨迹跟踪控制方法

权利要求书

1.一种移动机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、环境建模，根据移动机器人的工作环境建立数学模型；

S2、根据数学模型规划全局静态路径，所述全局静态路径规划采用引入自适应机制的改进遗传算法；

S3、根据数学模型规划用于避障的局部动态路径，所述局部动态路径规划采用引入对“活跃”粒子速度进行随机赋值的改进粒子群算法。

2.根据权利要求1所述的移动机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，S2中，改进遗传算法包括以下步骤：

S2-1、根据机器人工作环境建立的数学模型，产生全局路径的起点Start和Goal，并对有关参数进行初始化；

S2-2、用信息熵方法产生初始化种群，初始化种群的大小为M、迭代次数T；

S2-3、依公式

计算每个个体适应值，W为全局路径i与环境中障碍物相交的个数；

S2-4、依公式

对个体i做选择操作，其中M为种群的大小；按照赌盘法选择当前种群中适应度较高的个体；依公式

进行交叉、变异操作，其中f_max为当前种群最大适应函数值，f_avg为当前种群平均适应函数值，f′为杂交个体中适应函数较大个体的适应函数值，其中f变异个体的适应函数值，p_c1、p_c2、p_m1和p_m2为正常数；

S2-5、对种群中适应度前10％的个体进行混沌扰动，混沌扰动是沿着各自所在的垂线段方向进行混沌演变；

S2-6、对混沌扰动后的离散点进行筛选，按照公式

作逆映射得到基因序列，然后依据公式，

计算新的适应度函数F′_i，判断离散点是否仍然是自由点，若离散点仍然是自由点，且F′_i≥F_i，则用P′_i代替P_i，反之，保留原先路径P_i

S2-7、判断混沌迭代是否达到最大次数，如果未达到混沌迭代的最大次数，转至S2-4，反之进行S2-8；

S2-8、迭代次数t自动加1，判断t是否到达指定的迭代次数T，如果未达到转S2-3，反之进行S2-9；

S2-9、输出当前种群中最优的个体。

3.根据权利要求2所述的移动机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，S2-4中，f(i)的计算公式为：

其中，F_max为当前最大适应值，F_min当前最小适应值，a为大于零的常数，t为当前迭代次数，T为最大迭代次数。

4.根据权利要求3所述的移动机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，S2-5中，演变方法如下：

设垂线段Li上某离散点其对应取值范围是[a_i，b_i]，则该离散点的演变为：计算公式为：