计算智能在移动机器人路径规划中的应用综述

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1、万方数据第6卷第2期2011年4月智能系统学报CAAITransactionsonIntelligentSystemsV01．6№．2Apr．2011doi：10．3969／j．issn．16734785．2011．02．011计算智能在移动机器人路径规划中的应用综述夏琳琳1”，张健沛1，初妍1(1．哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨150001；2．东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林132012)摘要：移动机器人路径规划是建立在机器人定位与避障研究之上，进一步对机器人行为的深入．在给出人工神经网络(ANN)、模糊逻辑(FL)、遗传算法(GA)

2、等计算智能原理性方法的基础上，从一般意义讨论了各类计算智能方法用于路径规划的切入点，研究了各类算法的实现机理与设计思想．最后结合目前的技术发展趋势，对路径规划问题未来可能的研究发展方向进行了探讨．关键词：计算智能；路径规划；模糊逻辑；人工神经网络；遗传算法中图分类号：TPl8文献标识码：A文章编号：16734785(2011)024)160-06AnapplicationsurveyoncomputationalintelligenceforpathplanningofmobilerobotsXIALinlinl”，ZHANGJianpeil，CHUYanl(

3、1．CollegeofComputerScienceandTechnology，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；2．SchoolofAutomationEn—gineefing，NortheastDianliUniversity。Jilin132012，China)Abstract：Pathplanningfocusesonfurtherbehaviorcontrol，whichisbaseduponthepositioningandobstaclea-voidancecapabilitiesofm

4、obilerobots．Thetheoreticaldescriptionsofsomecomputationalintelligencemethods，in-cludingartificialneuralnetworks(ANN)，fuzzylogic(FL)，andgeneticalgorithms(GA)，werepresentedinse—quence，andthejointbetweeneachsolutionandpathplanningmethodwasanalyzedinageneralsense．Moreover，therealization

5、principlesanddesignschemesofthesestrategieswereresearchedelaborately．Eventually，consider-ingtheevolutiontrend，thepossiblefuturedirectionofpathplanningwasalsodiscussed．Keywords：computationalintelligence；pathplanning；fuzzylogic；artificialneuralnetwork；geneticalgorithm著名学者蒋新松曾这样为路径规划定义

6、：路径规划是智能机器人的一个重要组成部分，它的任务是在具有障碍物的环境内按照一定的评价标准(如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等)，寻找一条从起始状态(包括位置和姿态)到目标状态的无碰路径⋯．目前，智能机器人的路径规划大致可以划分为传统方法和智能方法2类_1．前者由几何法、单元分解法、栅格法(Grids)、人工势场法(artificialpotentialfield)以及数学分析、路径搜索算法、枚举技术(如A牢搜索、D球搜索)等引申而来，彼此之间不排斥，因而可以结合起来共同实现路径规划问题．对于后者，随着人收稿日期：2010-04-28基金项目：黑龙江

7、省自然科学基金资助项目(F200917)；黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目上(I1553046)．通信作者：夏琳琳．E-mail：prettylin521@yahoo．tom．cn．工智能中计算智能(computationalintelligence，CI)的长足发展，—些分支学科，如人工神经网络(artificialneu-ralnetwork，ANN)、模糊逻辑(fuzzylogic，FL)、遗传算法(geneticalgorithm，GA)等逐渐应用于路径规划领域，这些方法主要以数值数据为基础，通过数值计算，运用算法实现问题求解．计算智能的许多理论与技

8、术还在发展之中，本文以其与路径规划领域