[发明专利]一种化工灾害现场搜救机器人路径规划方法

权利要求书

1.一种化工灾害现场搜救机器人路径规划方法，其特征在于：所述路径规划方法包括以下步骤：

s-1对灾害现场使用栅格法进行环境建模；

s-2利用遗传蚁群算法最终得到一个初步最优路径；

s-3在每个单位时间里，检测初步最优路径是否进入不断扩散的有毒气体范围中；

s-4若有，则对进入有毒气体范围内的线段两点重新进行路径规划以避开有毒气体，若无，则沿用当前路径。

2.根据权利要求1所述化工灾害现场搜救机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤s-1中对灾害现场用栅格法进行环境建模包括：

s-1-1：根据实际环境的大小，将现场划分为n×n的栅格，并对无障碍、实体障碍物以及有毒气体的格子做不同的标记；

s-1-2：对于有毒气体区域，设定每个有毒气体格子每单位时间内气体会扩散到相邻的8个格子。

3.根据权利要求1所述化工灾害现场搜救机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤s-2中利用遗传蚁群算法最终得到一个初步最优路径包括以下步骤：

s-2-1：执行遗传算法，并将适应度值的前30％组解转换成蚁群算法的信息素初始值；

s-2-2：利用遗传算法所给的信息素初始值，执行蚁群算法，搜索出一条初步最优路径。

4.根据权利要求1所述化工灾害现场搜救机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤s-3中在每个单位时间里，检测最优路径是否进入不断扩散的有毒气体范围中的方法包括以下步骤：

s-3-1：取机器人与幸存人员逃生的速度为v，根据初步最优路径可以计算出每一个单位时间所行进的路径；

s-3-2：在每一个单位时间里，更新有毒气体的扩散区域，与当前时间段里的路径进行比较，检查是否重合并记录下当前时间段以及对应路径的起点和终点。

5.根据权利要求1所述化工灾害现场搜救机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤s-4中则对进入有毒气体范围内的线段两点重新进行路径规划以避开有毒气体包括以下步骤：

s-4-1：将当前时间段的有毒气体区域在栅格中设为0.5；

s-4-2：以当前时间段对应的两点作为起点和终点，再进行一次步骤s-2，寻找替代的最优路径。