基于改進(jìn)煙花算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃*

莫海寧，鐘友坤

(1.廣西科技大學(xué)宏達(dá)威愛科技學(xué)院，柳州 545006；2.河池學(xué)院數(shù)理學(xué)院，宜州 546300)

0 引言

隨著日常生活自動(dòng)化的提高，移動(dòng)機(jī)器人在倉儲(chǔ)物流、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴(kuò)大。路徑規(guī)劃是移動(dòng)機(jī)器人完成自主定位與導(dǎo)航技術(shù)的關(guān)鍵問題之一。它是指移動(dòng)機(jī)器人按照一定的規(guī)則在作業(yè)空間中找到從起點(diǎn)到終點(diǎn)的無碰撞最優(yōu)路徑[1]。近年來，路徑規(guī)劃問題上具有代表性的傳統(tǒng)算法有法、人工勢(shì)場(chǎng)法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法、A*算法等。另外，許多仿生類算法，也被應(yīng)用于路徑規(guī)劃領(lǐng)域，例如蟻群算法、遺傳算法、灰狼算法、蝙蝠算法等。它們各自具有優(yōu)勢(shì)，都有著良好的表現(xiàn)。

煙花算法[2](FWA)是基于模擬煙花爆炸的現(xiàn)象提出的一種群體算法，其可以應(yīng)用于優(yōu)化領(lǐng)域。與其他群體算法不同的是，煙花算法設(shè)計(jì)了一種新的搜索方法即通過爆炸進(jìn)行尋優(yōu)，利用煙花個(gè)體之間互相作用得出爆炸范圍及火花數(shù)量。

然而，許多研究者很快發(fā)現(xiàn)基本的FWA算法在解決優(yōu)化問題時(shí)存在一些缺點(diǎn)；主要缺點(diǎn)包括收斂速度慢和精度低，因此提出了許多改進(jìn)算法。到目前為止，對(duì)FWA的研究主要集中在改善運(yùn)算符方面。FWA最重要的改進(jìn)之一是增強(qiáng)的煙花算法(EFWA)[3]，對(duì)傳統(tǒng)FWA的操作進(jìn)行了全面的分析和修正?；贓FWA，提出了一種自適應(yīng)煙花算法(AFWA)[4]，這是首次嘗試通過檢測(cè)搜索過程的結(jié)果來調(diào)整沒有預(yù)定參數(shù)的爆炸幅度。在文獻(xiàn)[5]中，提出了一種動(dòng)態(tài)搜索煙花算法(dynFWA)，該算法根據(jù)核心煙花的適應(yīng)值的大小，將所有煙花分為核心煙花和非核心煙花?！?br>