[发明专利]一种基于改进蚁群算法的机器人路径规划方法及系统有效

专利信息
申请号: 202210511592.8 申请日: 2022-05-12
公开(公告)号: CN114610045B 公开(公告)日: 2023-01-06
发明(设计)人: 张洁;许康;翟铖杰 申请(专利权)人: 南京铉盈网络科技有限公司;南京智盈人工智能研究院有限公司
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02
代理公司: 南京中盟科创知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32279 代理人: 孙丽君
地址: 210000 江苏省南京市*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 改进 算法 机器人 路径 规划 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种基于改进蚁群算法的机器人路径规划方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

S1、结合距离因素,采用预设公式计算初始信息素;

S2、采用更改后的信息素更新策略进行信息素更新;

S3、调整信息素发散因子,并规划最优路径;

所述预设公式为:

其中,c为初始信息素的值;

m为蚂蚁数量;

dmax为最大路径长度;

x为最大距离长度,最大距离长度为最大路径长度与1000之间的倍数取整,且dmax低于1000则取1,防止初始化信息素过小;

cn为恒定初始值,其取值为0.1;

表示当前路径长度;

所述采用更改后的信息素更新策略进行信息素更新包括以下步骤:

S21、计算选择下个城市的概率矩阵;

S22、一次轮询之后,选择路径最短的蚂蚁进行信息素更新。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进蚁群算法的机器人路径规划方法,其特征在于,所述概率矩阵公式为:

其中,为蚂蚁k从当前所在的城市i到下一个城市j去的概率;

为信息启发因子;

为期望启发式因子;

为城市i和城市j之间边上信息素的残留强度;

为城市i和城市s之间边上信息素的残留强度;

为城市i和城市j之间的能见度;

为城市i和城市s之间的能见度;

为允许蚂蚁k下一步可容许去的城市的集合;

JK(i)为蚂蚁k从城市i出发,下一步可容许去的城市的集合,和等价。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进蚁群算法的机器人路径规划方法,其特征在于,所述信息素更新公式为:

其中,为城市i和城市j之间边上信息素的残留强度;

p为信息素发散因子,p的取值范围为[0.1,0.99];

m为蚂蚁数量;

为蚂蚁k本次走过城市i到城市j这条路径留在该路径上的信息素量。

4.一种基于改进蚁群算法的机器人路径规划系统,用于实现权利要求1-3中任一项所述基于改进蚁群算法的机器人路径规划方法,其特征在于,该系统包括:

信息素初始化模块,用于结合距离因素,采用预设公式计算初始信息素;

信息素更新模块,用于采用更改后的信息素更新策略进行信息素更新;

路径规划模块,用于调整信息素发散因子,并规划最优路径;

所述预设公式为:

其中,c为初始信息素的值;

m为蚂蚁数量;

dmax为最大路径长度;

x为最大距离长度,最大距离长度为最大路径长度与1000之间的倍数取整,且dmax低于1000则取1,防止初始化信息素过小;

cn为恒定初始值,其取值为0.1;

表示当前路径长度;

所述采用更改后的信息素更新策略进行信息素更新包括以下步骤:

S21、计算选择下个城市的概率矩阵;

S22、一次轮询之后,选择路径最短的蚂蚁进行信息素更新。

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