·206· 北京科技大学学报 第34卷 表1三种方法处理U型槽环境的路径长度 Univ Sci,2005,6A(6):549 Table 1 Path length calculated by the three methods in the three U- [4]Mucientes M.Moreno D L.Bugarin A.et al.Design of a fuzzy groove environments controller in mobile robotics using genetic algorithms.Appl Soft 第一种 第二种 第三种 Comput,2007,7(2):540 方法 U型槽 U型槽 0型槽 [5] Luo S H.Liu G R.Jiang Y.A path planning of mobile robot 传统人工势场法 不可达 不可达 不可达 based on improved artificial potential field method.Microcomput 改进人工势场法 13.8 14.2 18.1 mf,2009,25(29):188 (罗胜华，刘国荣，蒋燕.一种基于改进人工势场法的移动机 基于GA的改进人工势场法12.1 13.0 16.9 器人路径规划.微计算机信息，2009,25(29)：188) [6] Wang J.Wu X B.Xu Z L.A path planning algorithm avoiding a 4结论 class of local minima in artificial potential field.Comput Simul, 2007,24(11):151 本文提出了一种基于遗传算法优化参数的改进 (王佳，吴晓蓓，徐志良.避免人工势场中一类局部极小值的 人工势场法，该算法通过改变斥力角度和设置虚拟 规划方法.计算机仿真，2007,24(11)：151) 局部最小区域的方法解决一类目标不可达问题，同 [7]Park M G.Lee M C.Artificial potential field based path planning 时采用遗传算法对以上改进算法中的两个参数进行 for mobile robots using a virtual obstacle concept//Proceedings of 优化.含有多个障碍物以及三种不同U型槽环境下 the 2003 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelli- gent Mechatronics,2003:735 的仿真研究说明本文所提算法具有以下几个特点： [8]Zhang M K,Li L S.A method for solving local minimization prob- (1)保持了传统人工势场法的部分优越性，即算法 lem of artificial potential field.Comput Technol Dev,2007.17 简单、路径安全性平滑性好：(2)克服了传统人工势 (5):137 场法存在局部最小的不足：(3)遗传算法的引入在 (张明开，李龙澍.关于人工势场法局部极小问题的一种解决 一定程度上减小了最优路径的长度 方法.计算机技术与发展，2007,17(5)：137) [9]Zhang J Y.Zhao Z P.Liu D.A path planning method for mobile 参考文献 robot based on artificial potential field.J Harbin Inst Technol, [1]Zhang Y.Luo Y.Zheng T X.Mobile Robot Technology and Its 2006.38(8):1306 Applications.Beijing:Electronics Industry Press.2007 (张建英，赵志萍，刘暾.基于人工势场法的机器人路径规划 (张毅，罗元，郑太雄.移动机器人技术及其应用.北京：电子 哈尔滨工业大学学报，2006,38(8)：1306) 工业出版社，2007 [10]Kuang F.Wang Y N.Robot path planning based on hybrid artifi- [2]Jia Y H.Mei F X.Simple path planning for mobile robots in the cial potential field/genetic algorithm.Syst Simul,2006,18 present of obstacles.J Beijing Inst Technol,2002,11(2):208 (3):774 [3]Du X.Chen HH.Gu W K.Neural network and genetic algorithm (况菲，王耀南.基于混合人工势场一遗传算法的移动机器 based global path planning in a static environment.I Zhejiang 人路径规划仿真研究.系统仿真学报，2006,18(3)：774)北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 表 1 三种方法处理 U 型槽环境的路径长度 Table 1 Path length calculated by the three methods in the three U￾groove environments 方法 第一种 U 型槽 第二种 U 型槽 第三种 U 型槽 传统人工势场法 不可达 不可达 不可达 改进人工势场法 13. 8 14. 2 18. 1 基于 GA 的改进人工势场法 12. 1 13. 0 16. 9 4 结论 本文提出了一种基于遗传算法优化参数的改进 人工势场法，该算法通过改变斥力角度和设置虚拟 局部最小区域的方法解决一类目标不可达问题，同 时采用遗传算法对以上改进算法中的两个参数进行 优化． 含有多个障碍物以及三种不同 U 型槽环境下 的仿真研究说明本文所提算法具有以下几个特点: ( 1) 保持了传统人工势场法的部分优越性，即算法 简单、路径安全性平滑性好; ( 2) 克服了传统人工势 场法存在局部最小的不足; ( 3) 遗传算法的引入在 一定程度上减小了最优路径的长度． 参 考 文 献 ［1］ Zhang Y，Luo Y，Zheng T X． Mobile Robot Technology and It's Applications． Beijing: Electronics Industry Press，2007 ( 张毅，罗元，郑太雄． 移动机器人技术及其应用． 北京: 电子 工业出版社，2007) ［2］ Jia Y H，Mei F X． Simple path planning for mobile robots in the present of obstacles． J Beijing Inst Technol，2002，11( 2) : 208 ［3］ Du X，Chen H H，Gu W K． Neural network and genetic algorithm based global path planning in a static environment． J Zhejiang Univ Sci，2005，6A( 6) : 549 ［4］ Mucientes M，Moreno D L，Bugarin A，et al． Design of a fuzzy controller in mobile robotics using genetic algorithms． Appl Soft Comput，2007，7( 2) : 540 ［5］ Luo S H，Liu G R，Jiang Y． A path planning of mobile robot based on improved artificial potential field method． Microcomput Inf，2009，25( 29) : 188 ( 罗胜华，刘国荣，蒋燕． 一种基于改进人工势场法的移动机 器人路径规划． 微计算机信息，2009，25( 29) : 188) ［6］ Wang J，Wu X B，Xu Z L． A path planning algorithm avoiding a class of local minima in artificial potential field． Comput Simul， 2007，24( 11) : 151 ( 王佳，吴晓蓓，徐志良． 避免人工势场中一类局部极小值的 规划方法． 计算机仿真，2007，24( 11) : 151) ［7］ Park M G，Lee M C． Artificial potential field based path planning for mobile robots using a virtual obstacle concept / / Proceedings of the 2003 IEEE /ASME International Conference on Advanced Intelli￾gent Mechatronics，2003: 735 ［8］ Zhang M K，Li L S． A method for solving local minimization prob￾lem of artificial potential field． Comput Technol Dev，2007，17 ( 5) : 137 ( 张明开，李龙澍． 关于人工势场法局部极小问题的一种解决 方法． 计算机技术与发展，2007，17( 5) : 137) ［9］ Zhang J Y，Zhao Z P，Liu D． A path planning method for mobile robot based on artificial potential field． J Harbin Inst Technol， 2006，38( 8) : 1306 ( 张建英，赵志萍，刘暾． 基于人工势场法的机器人路径规划． 哈尔滨工业大学学报，2006，38( 8) : 1306) ［10］ Kuang F，Wang Y N． Robot path planning based on hybrid artifi￾cial potential field /genetic algorithm． J Syst Simul，2006，18 ( 3) : 774 ( 况菲，王耀南． 基于混合人工势场—遗传算法的移动机器 人路径规划仿真研究． 系统仿真学报，2006，18( 3) : 774) ·206·