Robot Path Planning Method Based on Genetic Algorithm

doi:10.1088/1742-6596/1881/2/022046

Robot Path Planning Method Based on Genetic Algorithm

2021-04-01

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AI

DOI：10.1088/1742-6596/1881/2/022046

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摘要智能移动机器人是指能够无需人工干预自动完成驾驶任务的机器人。路径规划是机器人研究中的主要问题，其目标是从障碍物路径的已知起点找到至已知终点的最低成本、无冲突路径。遗传算法基于种群的天然选择以及遗传的随机、重复和进化过程。这是路径规划研究领域中一种非常有效的算法。本文首先阐述移动机器人的设计原则。在比较了各种路由方法的优缺点后，选择遗传算法解决移动机器人的路径规划问题。然后，通过对遗传算法的详细研究，提出了一种基于遗传算法在静态和动态环境中的机器人路径规划解决方案。在遗传算子设计中，增加了标准化、插入和删除算子，以弥补基本算子的不足。同时，通过自适应变异和交叉率优化遗传算法。可以通过添加新算子和自适应方法改进算法，以解决由于进化过程中局部极小值导致目标点无法到达的问题。最后，在三个不同复杂程度的静态环境中进行仿真实验，并分析仿真结果。讨论了不同适应度参数对路径规划结果的影响，并进行了动态路径规划仿真。通过与其他方法的比较可以发现，在同一环境中，基于遗传算法的路径规划方法在搜索时间上比Dijkstra算法至少节省5%的时间。

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