基于多人工鱼群算法和避碰规则库的机器人路径规划.pdf

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1、万方数据第8期2012年8月电子学报A(jrA眦Cn的NICASINICAV01．40No．8Aug．2012动态环境下基于多人工鱼群算法和避碰规则库的机器人路径规划徐晓睛，朱庆保(南京师范大学计算机科学与技术学院，江苏南京210097；江苏省信息安全保密技术工程研究中心，江苏南京210097)摘要：为了提高机器人路径规划的速度、环境适应能力和高效动态避碰问题，提出了一种基于多人工鱼群的机器人路径规划算法和基于避碰规则库的动态避障算法．该算法中，人工鱼以其与目标点的距离为食物浓度，两个邻近栅格的距离为步长，其觅食行作为默认行为，在一定条

2、件下执行聚群或追尾动作，并采用两鱼群双向搜索机制在静态环境下规划出较优路径．在此基础上，机器人查询动态避障规则库获得避碰方法，从而实现与动态障碍的避碰．大量仿真实验结果表明，该方法具有较高的收敛速度和较强的搜索能力，能在非常复杂的动静态障碍环境中，迅速规划出一条安全避碰的优化路径．关键词：动态环境；机器人路径规划；多人工鱼群；避障规则库中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：0372-2112(2012)08．1694-07电子学报URL：http：／／www．ei01皿a1．org．enDOI：10．3969／j．issn．03

3、72．2112．2012．08．032Multi--ArtificialFish·-SwarmAlgorithmandaRuleLibraryBasedDynamicCollisionAvoidanceAlgorithmforRobotPathPlanninginaDynamicEnvironmentxuXiao-qing，ZHUQing-bao(SchoolofComputerScienceandTtdmology，NanjbwNormalUniversity，Ⅳn，溉，Jiangsu210097，Ch／na；JiangsuResea

4、rchC8111№1"ofInformationSecurity＆PrivacyTedmology，Nanjing，Jiangsu210097，Ch／na)AbSttact：Inordertoimprovetheconvergencespeedandtheenvironmentaladaptabilityofthepathplanningalgorithm，arobotpathplanningalgorithmbasedOilmulti-artificialfish-swarmisproposed．Wepresentalsoadynam

5、icobstacleavoidancealgo·rithmbasedontherule-baseofcollisionavoidanceindynamicenvironmenttoavoidcollisionswiththemovingobstacles．InOUrap—proach，thedistancebetweenafishandagoalisdefinedasfoodconcenlradonandthedistancebetweentwoneighborgridsisde—finedassteplength．Thepreying

6、behavioroffishesisregardasdefaultbehaviorandperformclustersactorrear-endactisactivatedinsomecertaincondidon．Thentheoptimalpathinstaticenvironmentisplannedbythesearchmechanismofbi-directionalfish-swarms．Afterthat，theeffectivecollisionavoidancebehaviorisobtained，fromtheobt

7、aineddynamicobstacleinformation山唧sensors．Manysimulationexperimentshaveshownthatthealgorithmhasafastconvergencespeedandstrongsearchcapability．Evenincomplexenvironmentswhichhavestaticanddynamicobstacles，itcanavoidcollisionsafelyandplananoptimalpathrapidlyatthesametime．Keyw

8、ords：dynamicenvironments；robotpathplanning；multi-artificialfish-swarm；therule-baseofcollisionavoidance1