改进布谷鸟搜索算法在多机器人任务分配及路径规划中的应用

谢永盛 曾箫潇* 冯文健

1(广西科技师范学院数学与计算机科学学院 广西 来宾 546100)2(柳州铁道职业技术学院 广西 柳州 545616)

0 引 言

随着智能技术的发展，机器人已被应用于各个领域，然而单个机器人对一些复杂任务并不能满足人类需求，继而产生多机器人系统。多机器人任务分配(Multi-Robot Task Allocation,MRTA)是多机器人系统研究中的基本问题，随着机器人和任务难度的增加，任务分配问题变得越来越重要[1]。多机器人任务分配及路径规划是根据已有的任务目标，寻找机器人最佳位置，使其无重复并以较优的路径遍历所有任务目标，行驶距离最短或消耗能量最低，以此来提高机器人的工作效率。近年来一些智能算法用来求解MRTA问题，比如遗传算法[2]、蚁群算法[3-6]、Pareto改进算法[7]、蜜蜂算法[8-9]等，这些方法分别从不同角度对多机器人任务分配及路径规划进行探讨。本文使用布谷鸟搜索算法研究了多机器人任务分配及路径规划方法，任务分配方法是使r个机器人到其分配的任务点距离最短建立数学模型，然后使用改进布谷鸟搜索算法在任务点中寻找最佳机器人位置；在任务分配点的基础之上再采用改进布谷鸟搜索算法进行路径规划，使其遍历路径最短，并为多机器人续航能量提供科学依据。

1 多机器人任务分配问题的数学模型

本文研究的是在t个任务点中搜索r个机器人的位置，使得r个机器人到其分配的任务点距离最短，同时满足每一个任务点只能由一个机器人服务。……