快递机器人目标路径避障规划仿真研究.pdf

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1、第33卷第9期计算机仿真2016年9月文章编号：1006—9348(2016)09—0369—06快递机器人目标路径避障规划仿真研究熊保顺，崔浩林(空军工程大学空管领航学院，陕西西安710051)摘要：研究快递机器人路径规划，为了躲避路径空间的障碍物。为解决传统粒子群算法易陷入局部最优，搜索效率低等问题，获得机器人最优路径，提出了一种空间分割改进粒子群算法的机器人路径规划综合方法。通过构建一．维运行空间模型，对机器人运行空间进行了栅格化处理，然后又在基本粒子群算法基础上，引入邻近粒子信息，嵌入变异算子，有效

2、提高r粒子的全局搜索能力，达到了搜索最优路线的目的。最后实验结果表明，改进后的方法为机器人成功避开了障碍物，寻找H{一条更优更短路径。证实了上述改进方法的正确性和有效性，为机器人目标路径优化提供了科学依据。关键词：机器人；路径规划；空间分割；粒子群算法中图分类号：V271．4文献标识码：BSimulationResearchonTargetPathObstacleAVoidancePlanllingforExpressRobotXIONCBao—shun．CUIHao—lin(CollegeofAirTra

3、mcControlandNavigation，AirForceEn舀neeringUniversity，Xi’anShanxi710051，China)ABSTRACT：ThisstudyfocusesonthepmblemofobstaclesavoidanceinthepathspaceofexpressmbotpathpIan—ning．Aimingattheproblemsthatthebasicpanicleswarrnalgorifhmislikelytotrapintolocaloptimum

4、andthesearchemciencyisIow，wepmposedacomprehensivepafhplanningmethodbasedonspacesegmentationandim·provedPanicleSw删0ptimizationAlgorithm．Firstly，athree—dimensionalspacemodelwasbuihandthegridpro—cessingofoperationspaceoftheexpressrobotwasconducted．Then，theiⅢb

5、rmationofadjacentparticIeswasintm—ducedandthemutationoperatorwasalsoimplantedonthebasisofbasicparticleswannoptimizationalgorithm．Inthisway，theglobalsearchabilityofparticleswasimprovedefkctivelyandthepurposeofsearchingtheoptimalroutewasachieved，thustheoptim

6、alIDbotpathwasobtained．ThesimulationresultsindicatethattheimproVedmethodcanhelptheexpressrobotavoidobstaclessuccessfbllyandtheoptimalpathcanbefbundnnally，whichdemonstratesthevalidityandeffjciencyoftheimpmvedmethod．1【EYWoRDS：Robot；Pathplanning；SpaceDivision

7、；Particleswa丌Iloptimization(PS0)1引言智能机器人路径规划技术决定了自主化水平的高低，该技术已经受到越来越多国内外学者和工程研究人员的关注。该技术已广泛应用于社会安全、大地测绘、海洋检测、海底勘测，救援等很多民用领域，并渐渐走进了人们的日常生活⋯。特别是近年来网购方式的流行，增加了货物流量，有些商家提出来了“机器人送快递”构想。试想这些任务的实现，都离不开机器人的路径问题研究，要求机器人在合理最优的路径规划，实时避开障碍物，保证自身运行的安全，最终到达目的地。基金项目：省部级自

8、然科学基金(2叭5JM7364)收稿日期：2016一03—09修回日期：2016一03—23当前国内外对于机器人路径规划的研究较多，特别是运用一些智能搜索算法，已经取得了较好的成果。粒子群算法是通过不断搜索和调整来寻找最优解的一种方法，广泛用于解决最优问题，适合解决机器人路径问题。近些年来，利用粒子群算法解决机器人路径规划问题有很多，例如：李猛等一1提出了将威胁启发机制融人到粒子群算法，有效丰富粒子群算法的搜索行