[发明专利]基于多目标搜索的两群多向机器人路径规划方法

摘要

本发明公开了一种基于多目标搜索的两群多向机器人路径规划方法，将多目标搜索、轮盘赌合理引入到蚁群算法中，并扩大蚂蚁个体的搜索范围和方向；动态信息素的生成和存储方法，使当前最优路径保持较高的信息素水平，以吸引部分蚂蚁沿最优路径移动，对当前最优路径不断优化；本发明综合考虑了整个种群中随机分流部分蚂蚁完成全局随机搜索，同时也考虑了利用蚁群算法的正反馈策略完成对当前最短路径的不断优化，提高了路径搜索效率和发现最优路径概率。

主权项

1.基于多目标搜索的两群多向机器人路径规划方法，其特征是该机器人路径规划方法包括如下具体步骤：步骤1：以密度为M×N栅格对工作空间进行建模，生成栅格地图；栅格地图中障碍物区域的单元格被标记为“0”，称为“障碍物单元格”；可行区域单元格被标记为“1”称为“可行单元格”；所有单元格信息素浓度都被初始化为1；步骤2：在栅格地图中标记起点S和终点T，分别以S和T为原点，以16向射线方式，向外探测可行单元格，起点S探测到的可行单元格标记为“起点搜索目标”，终点T探测到的可行单元格标记为“终点搜索目标”；步骤3：在起点和终点各生成一个子群，分别称为起点子群和终点子群；起点子群中第i个蚂蚁个体用符号asi表示，终点子群中第j个蚂蚁个体用atj表示；起点子群个体依次向终点生成的搜索目标和终点单元格T爬行；终点子群个体依次向起点生成的搜索目标和起点单元格S爬行；asi的当前移动轨迹用禁忌表RSi记录，atj的当前移动轨迹用禁忌表RTj记录；禁忌表中同一单元格不允许重复出现；爬行过程中，蚂蚁个体选择搜索域内的可达单元格建立可行域集合；通过启发信息和随机策略选择可行域内的一个单元格作为蚂蚁下一步行进位置；当发现第一条可行路径后，步骤3执行结束；步骤4：当发现第一条可行路径后，可行路径被R_best记录，R_best路径上的单元格在栅格地图中被标记，R_best中所有单元格信息素浓度被动态更新为步骤5：起点子群和终点子群，继续相向搜索；搜索过程中每个蚂蚁个体通过启发信息和轮盘赌算法完成可行域内的下一步行进的单元格选择；步骤6：当发现更优的路径后，R_best被更新；R_best路径上的单元格在栅格地图中被重新标记并且信息素被动态赋值为地图中其他单元格格的信息素被动态设置为1；步骤7：重复步骤5和步骤6，最后Rbest中记录了算法计算的最后路径。