融合改进蚁群和DWA的移动机器人路径规划

作     者：熊君丽 黄华毅 XIONG Jun-li;HUANG Hua-yi

作者机构：广东科学技术职业学院广东珠海519090 华南师范大学广东广州510000 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2023年第388卷第6期

页      面：289-295页

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：广东科学技术职业学院校级科研项目(XJJS202004)。 

主　　题：蚁群算法 动态窗口算法 路径规划 动态避障 

摘      要：针对传统蚁群算法搜索时间长、易陷入局部最优且动态规划能力弱等缺陷,提出一种融合改进蚁群和动态窗口算法(DWA,Dynamic Window Approach)的路径规划方法,解决移动机器人全局路径优化以及局部动态避障路径规划问题。在分析传统蚁群算法路径规划原理及优缺点的基础上,通过引入初始栅格转移规则、改变信息素更新方式、删除冗余节点、圆切障碍顶点等方法,提高蚁群算法的收敛速度、规划路径的平滑度以及安全可靠度;进一步在改进蚁群算法中引入DWA进行局部路径规划,实现机器人的动态避障。对比仿真结果表明,所提改进算法在路径长度、迭代次数、收敛时间以及路径平滑度、安全可靠度等性能指标上较传统算法均有所提高。