基于人工势场的多Agent路径规划方法研究

焦红艳

（河南科技学院,河南新乡453003）

基于人工势场的多Agent路径规划方法研究

焦红艳

（河南科技学院,河南新乡453003）

智能机器人自身运动路径的规划是其完成任务的基础.主要针对实际应用中常用的栅格法和人工势场法两种路径规划算法进行研究,针对多Agent运行的复杂陆地环境,利用栅格法构建环境模型,给出了一种基于人工势场法的路径规划方法.分析了势函数的选取方式,得出了参数选取的基本原则,并结合常用的冲突消解办法,使得规划出的路径更加平滑,效率更高.

多Agent；路径规划；栅格法；人工势场法；冲突消解

在Agent运动规划中较常用的方法有人工势场法、构型空间法、人工智能法以及各种启发式搜索方法等[1].其中人工势场法是在运动规划中引入了虚拟力场的概念对Agent的运动进行规划,Agent根据势场来确定它自身所受到的虚力,通过所受虚力来确定运动方向[2].本文采用栅格法建立环境模型,然后利用人工势场法进行路径规划,解决多Agent系统中的各种冲突.

1 用栅格法进行地形描述

在动态环境下,可能存在静态和动态两类障碍物,当不考虑这些障碍物存在的问题时,Agent就可以按照既定的路线前进,自然有些障碍物会和Agent相撞,有些则不会[3].利用人工势场法规划路径,为了避障,结果会导致运动路径变长,能源与时间损耗变大.

对于可能发生碰撞的障碍物,计算它对Agent所产生的斥力是非常必要的,对于安全的障碍物免于计算,从而达到……