基于PSO和滚动优化的不确定环境下移动机器人动态路径规划.pdfVIP

Vol_24 No．2 科 技 通 报 第24卷 第2期 Mar．2008 BUI LETlN OF SCIENCE AND TECHNOl OGY 2008年 3月 基于 境下 蔡晓慧， ， ’，… (浙江大章智能系统与决策研究所， ，杭州 310027) 摘 要：针对全局环境未知且存在动态障碍物情况下的移动机器人路径规划问题，本文提出了一种结 合粒子群算法(PSO)和滚动优化策略的动态路径规划方法。通过在一系列移动空间窗口中进行在线规 划来充分利用机器人实时测得的局部环境信息，并用粒子群算法求解每一个移动窗口内的最优路径。 为及时躲避动态障碍物，提出了一种适用于动态未知环境下的适应度函数。仿真试验表明，该方法克 服了现有局部路径规划方法的高复杂性的缺点，算法操作简单、具有全局寻优能力、收敛速度快、鲁棒 性好，可以满足机器人在复杂的未知动态环境下路径规划的实时性要求。 关键词：移动机器人；动态路径规划；粒子群算法；滚动优化；不确定环境 中图分类号：TP24 文献标识码：B 文章编号：1001—7119(2008)02—0260—06 Dynamic Path Planning of Mobile Robots in Uncertain Environments Based on PSO and Receding Horizon Optimization CAI Xiaohui，LJ Yanj“n，wU丁 ej n (State Key Lab．of Industrial Control Technology，Institute of Intelligent Systems＆ Decision Making， Zhejiang University，Hangzhou 310027，China) Abstract：A new planner based on the combination of a particle swarm algorithm(PSI3)and a receding horizon opti— mization is developed in this paper for the path planning of single mobile robot in a global uncertain environment with dynamic obstacles．The robot path is planned on-line in a series of receding spatial windows tO make full use of the local environment information sensed by the robot，and the particle swarm algorithm is applied in each receding window tO optimize the predicted robot path．A evaluation function suitable for uncertain environments is proposed to avoid dynamic obstacles in time．Simulation results indicate that the proposed method has many advantages inclu— ding simple realization，global optimization，rapid convergence and good robustness，meeting real—time require— ments of r