基于改进遗传退火算法的路径规划方法技术

本发明专利技术提供一种基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其包括对待规划区域划分片区，初始化种群，使得每个种群的染色体内只允许存在同一个片区的起点或终点；针对每个染色体，确定染色体对应当前路径的改进适应度，根据改进适应度保留对应染色体，改进适应度根据染色体对应当前路径的长度、各个染色体对应路径中最长路径的长度和最短路径的长度、当前路径中的钝角数来确定；基于改进的退火算法对保留的各个染色体分别进行循环退火操作，获得各个染色体的最终解，每次退火操作所基于的温度和输入序列均由其上一次退火操作前后旧解和新解的改进适应度差值来确定；根据各个最终解确定规划出的路径。本发明专利技术可提高路径规划准确度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于路径规划领域，具体涉及一种基于改进遗传退火算法的路径规划方法。

技术介绍

1、目前，国内外许多专家学者都在致力于路径规划算法的研究，常用的优化算法主要有遗传算法、蚁群算法、免疫算法、粒子群优化算法和人工势场法等。在实际的喷涂路径规划场景里，传统的模型并未考虑路径行进方向，没有涉及到整体路径的平滑度问题，因此所规划的路径可能存在过多的锐角路径，使得机械臂运动过程中达到奇异值而无法行进。同时求解该问题多采用传统的遗传算法进行求解，该方法的局部搜索能力较弱，容易出现提前收敛的情况。这就导致基于该模型所生成的路径规划结果可能与实际最优路径存在较大偏差，进而影响喷涂作业的效率以及最终的喷涂质量。

技术实现思路

1、本专利技术提供一种基于改进遗传退火算法的路径规划方法，以解决目前路径规划未考虑路径行进方向、路径平滑度以及路径规划准确度和稳定性较低的问题。

2、根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于改进遗传退火算法的路径规划方法，包括：

3、步骤s100、将待规划区域划分为n个片本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其特征在于，还包括：建立片区点集合、路径集合、路径长度集合和路径夹角集合，该片区点集合为各个片区的起点和终点的集合，该路径集合为该片区点集合中任意两点之间路径的集合，该路径长度集合包括该路径集合中各条路径的长度，其中当该路径的两端点分别为该同一片区的起点和终点时，该路径的长度为0；该路径夹角集合为对于该路径集合中每条路径上的各个中间点，通过该中间点的上一路段与下一路段之间的夹角以及夹角权值的集合，当该夹角大于90度时，上下两路段的角度权值为1，当该夹角小...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其特征在于，还包括：建立片区点集合、路径集合、路径长度集合和路径夹角集合，该片区点集合为各个片区的起点和终点的集合，该路径集合为该片区点集合中任意两点之间路径的集合，该路径长度集合包括该路径集合中各条路径的长度，其中当该路径的两端点分别为该同一片区的起点和终点时，该路径的长度为0；该路径夹角集合为对于该路径集合中每条路径上的各个中间点，通过该中间点的上一路段与下一路段之间的夹角以及夹角权值的集合，当该夹角大于90度时，上下两路段的角度权值为1，当该夹角小于或者等于90度时，上下两路段的夹角权值为0。

3.根据权利要求2所述的基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其特征在于，按照以下步骤来确定该改进适应度：

4.根据权利要求3所述的基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其特征在于，所述步骤s2中按照以下公式确定当前路径的长度归一化值f1：

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的基于改进遗传退火算法的路径规划方法，其特征在于，所述步骤s200中该待分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，刘纪成，杨帅，郑明辉，胡涛，刘业涛，陈龙，
申请(专利权)人：湖北民族大学，
类型：发明
国别省市：