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1、基于蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃2019.5.27 目錄CONTENT 01 蟻群算法的簡介0203 與A*算法的比較蟻群算法的原理及仿真 n2.1 柵格法構建地圖建立地圖應用最廣泛的方法就是柵格法,其中柵格粒度決定著障礙物的表示精度,柵格粒度越小,障礙物的表示越精確,反之,柵格粒度越大,障礙物的表示越模糊,其中白色區(qū)域為可行道路,黑色區(qū)域為障礙物。 n2.2 蟻群算法的原理 n2.2 蟻群算法的原理 n2.2 蟻群算法的原理蟻群算法采用人工螞蟻模擬自然界螞蟻的尋路方式,每個人工螞蟻的行為應符合下列規(guī)律: n2.2 蟻群算法的原理如果在給定點,一只螞蟻要在不同的路徑中選擇,那些被先行螞蟻大量選擇的
2、路徑(也就是信息素留存較濃的路徑)被選中的概率也更大,較多的信息素意味著較短的路徑,也就意味著較好的問題答案。 n2.3 蟻群算法的仿真假設有 50 只螞蟻,最大迭代次數(shù)為 200次,信息素重要程度因子1,啟發(fā)函數(shù)重要程度因子7 ,信息素揮發(fā)因子 0.3 。選取坐標點(1,1)為起始點,右下角坐標點為目標點,其結果如下: n3.1 A*算法的原理其中評估函數(shù) F(n)是從起始節(jié)點通過節(jié)點 n 的到達目標節(jié)點的最小代價路徑的估計值,函數(shù) G(n)是從起始節(jié)點到 n 節(jié)點的已走過路徑的實際代價,函數(shù)H(n)是從 n 節(jié)點到目標節(jié)點可能的最優(yōu)路徑的估計代價,函數(shù) H(n)表明了算法使用的啟發(fā)信息,它來源于人們對路徑規(guī)劃問題的認識,依賴某種經(jīng)驗估計。 F(n)=G(n)+H(n) n3.2 蟻群算法與A*算法的比較在地圖中,分別應用蟻群算法和 A*算法都獲得了避障的路徑規(guī)劃圖,通過計算對比,A*算法的路徑距離要大于蟻群算法的路徑距離,顯然,通過蟻群算法進行路徑規(guī)劃要比 A*算法要更簡潔。 n3.2 蟻群算法與A*算法的比較在地圖中,分別應用蟻群算法和 A*算法都獲得了避障的路徑規(guī)劃圖,通過計算對比,A*算法的路徑距離要大于蟻群算法的路徑距離,顯然,通過蟻群算法進行路徑規(guī)劃要比 A*算法要更簡潔。 謝謝!