基于蚁群混合人工势场法的多机器人编队运动

作     者：杨立炜 李萍 权赫 钱松 田纪亚 薛燕 YANG Liwei;LI Ping;QUAN He;QIAN Song;TIAN Jiya;XUE Yan

作者机构：新疆理工学院信息工程学院新疆阿克苏843000 

出 版 物：《电光与控制》 (Electronics Optics & Control)

年 卷 期：2024年第31卷第9期

页      面：52-57,80页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：自治区高校基本科研业务费科研项目(XJEDU2024P090) 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2022D01C461) 

主　　题：多机器人 路径规划 蚁群算法 人工势场法 

摘      要：针对多机器人路径规划问题提出了一种基于蚁群混合人工势场法的集成编队路径规划方法,该方法基于领航者跟随法构造多机器人的编队队形,利用改进蚁群优化(ACO)算法为领航者提供复杂障碍物环境下的全局路径,结合改进人工势场(APF)法决策避障。在全局路径规划阶段,通过改进ACO算法提高了路径的最优性和安全性;在局部路径规划阶段,通过优化APF法的引力、斥力系数以及避障函数解决了标准APF法下机器人易陷入局部最优、易受复杂环境干扰等问题;为提高多机器人的编队运动能力,领航者采取自适应导航策略以提高路径追踪能力,跟随者自适应修正运动速度以较好地维持编队队形。实验结果表明,所提方法成功地协调了多机器人的路径规划和编队问题。