采用能耗最优改进蚁群算法的自治水下机器人路径优化

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作   者：

刘贵杰;  刘鹏;  穆为磊;  王寿军; 

作者机构：

中国海洋大学机电工程系; 

关键词：

蚁群算法;  能耗;  自治水下机器人;  距离; 

期刊名称：

西安交通大学学报

基金项目：

基于人工侧线的水下航行器全向感知与导航定位方法研究
多轴载荷环境下海洋平台结构件疲劳裂纹在线监测方法和演化规律研究

i s s n：

0253-987X

年卷期：

2016 年 10 期

页   码：

93-98

摘   要：

针对传统路径优化算法中"距离最短能耗非最低"的问题,提出了一种基于能耗最优改进蚁群算法的自治水下机器人路径优化算法。该算法通过对水下机器人进行水动力学分析,建立了水下机器人移动过程中的受力模型;得到了机器人移动路径的能耗计算公式;提出了能耗最优的改进蚁群算法,采用路径能耗的倒数作为路径信息素值,实现了能耗指导蚁群进化的目的。实验结果表明:该算法规划的路径长433.51m,水下机器人能耗12 235.17J,算法寻优迭代次数22次;传统距离最优算法规划的路径长393.56m,水下机器春能耗12 864.99J,算法寻优迭代次数33次。该算法规划的路径距离虽比传统算法长10%,但是能耗却降低了5%,收敛速度明显比传统算法快,对降低水下机器人能耗、提高续航能力有一定的优势。