面向关隘地形的分层调度多机器人路径规划
来源：计算机集成制造系统杂志2024年第1期北京时间：
作者：张凯翔, 毛剑琳, 宣志玮, 向凤红, 付丽霞
单位：1.昆明理工大学机电工程学院2.昆明理工大学信息工程与自动化学院
摘要：针对关隘地形下多机器人路径规划存在的高度耦合性,引入调度次序优化思想构造了分层的多机器人路径求解与优化算法。首先,在优化层采用遗传算法生成所有机器人的调度次序,并根据适应度对调度次序进行迭代和进化。其次,根据优化层制定的调度次序,在规划层采用改进的层级协作A*(IHCA*)算法进行路径求解,并将求解结果返回上层以对该次序的适应度进行更新。最后,通过上下层相互配合,逐步提升问题求解成功率并降低路径耗时。此外,提出搜索熔断机制,避免原始HCA*算法在关隘地形中陷于反复无效搜索的状态,可进一步提升求解效率。研究结果表明,所提算法在高耦合关隘环境下具有较高的求解成功率,且路径总耗时更少。
关键词：多机器人,路径规划,关隘地形,调度次序,遗传算法
基金资助：云南省重点研发计划资助项目(202002AC080001);国家自然科学基金资助项目(62263017)。
