1.一种基于组合反向粒子群优化的机器人巡检路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,输入机器人需要巡检点的坐标,并确定机器人巡检点的数量D;
步骤2,用户初始化种群大小Popsize,最大评价次数MAX_FEs,加速因子C1和C2,最大速度绝对值VMax,反向学习率OP;
步骤3,当前演化代数t=0,当前评价次数FEs=0;
步骤4,随机产生初始种群 其中粒子下标i=1,2,...,Popsize,并且 为种群Pt中的第i个粒子,其随机初始化公式为:其中维度下标j=1,2,...,D; 存储了种群Pt中第i个粒子的当前位置,表示D个巡检点的顺序权值; 存储了种群Pt中第i个粒子在每一维上的速度大小,rand(0,1)为在[0,1]之间服从均匀分布的随机实数产生函数;
步骤5,计算种群Pt中每个粒子 的适应值,其中个体下标i=1,2,...,Popsize,计算粒子 的适应值的方法为:将粒子 的当前位置作为D个巡检点的顺序权值,根据巡检点的顺序权值生成巡检路径,然后以巡检路径的长度作为适应值;
步骤6,保存种群Pt中每个粒的自身历史最优位置,并令当前评价次数FEs=FEs+Popsize;
步骤7,保存种群Pt中的最优粒子位置gBestt;
步骤8,在[0,1]之间随机产生一个实数pr1;
步骤9,如果pr1大于反向学习率OP,则转到步骤10,否则转到步骤14;
步骤10,令当前惯性权重因子
步骤11,按以下公式更新种群Pt中每个粒子的速度和位置:其中i=1,2,...,Popsize,j=1,2,...,D,TR1和TR2分别为[0,1]之间的随机实数,为第i个粒子的自身历史最优位置;
步骤12,计算种群Pt中每个粒子的适应值;
步骤13,转到步骤15;
步骤14,执行组合反向学习操作生成组合反向种群BPt,然后从种群Pt和组合反向种群BPt的并集中选择出新一代种群,具体步骤如下:t t
步骤14.1,按以下公式计算种群Pt的搜索下界ALow和上界AUp:其中i=1,2,...,Popsize,j=1,2,...,D;min为取最小值函数,max为取最大值函数;
步骤14.2,按以下公式生成种群Pt的组合反向种群BPt:其中反向粒子下标bi=1,2,...,Popsize,维度下标bj=1,2,...,D,组合因子RK的值为[0,1]之间的一个随机实数,反向因子CK的值为[0,1]之间的一个随机实数,RI1为[1,Popsize]之间的一个随机整数; 是组合反向种群BPt中第bi个反向粒子的当前位置;
是组合反向种群BPt中第bi个反向粒子在每一维上的速度大小;
步骤14.3,计算组合反向种群BPt中所有反向粒子的适应值;
步骤14.4,从种群Pt和组合反向种群BPt的并集中选择出新一代种群;
步骤14.5,转到步骤15;
步骤15,更新种群Pt中每个粒子的自身历史最优位置;
步骤16,令当前评价次数FEs=FEs+Popsize;
步骤17,令当前演化代数t=t+1;
步骤18,保存种群Pt中的最优粒子位置gBestt;
步骤19,重复步骤8至步骤18直至当前评价次数FEs达到MAX_FEs后结束,将执行过程中得到的最优粒子位置gBestt解码成机器人巡检的路径,即可实现机器人的巡检路径规划。