Resumen

En este trabajo se propone un método de planificación de trayectorias basado en la interpolación spline cúbica para mantener la suavidad del movimiento de la trayectoria del robot. Se seleccionaron varios nodos de la trayectoria como puntos de control para la interpolación spline cúbica. Se formó una trayectoria completa mediante la interpolación de la trayectoria del punto inicial, los puntos de control y el punto objetivo. En este artículo se propone un nuevo algoritmo de optimización caótica adaptativa de enjambre de partículas (CAPSO) para optimizar los puntos de control en la interpolación spline cúbica. Para mejorar la capacidad de búsqueda global del algoritmo, la ecuación de actualización de posición de la optimización de enjambre de partículas (PSO) se modifica mediante la estrategia de forrajeo del escarabajo. A continuación, se adopta la función trigonométrica para el ajuste adaptativo de los parámetros de control de CAPSO con el fin de ponderar las capacidades de búsqueda global y local. Al principio del algoritmo, las partículas pueden explorar mejores regiones en el ámbito global con un paso de velocidad mayor para mejorar la capacidad de búsqueda del algoritmo. En la fase posterior de la búsqueda, las partículas realizan una búsqueda fina alrededor de los puntos extremos para acelerar la velocidad de convergencia del algoritmo. El mapa caótico también se utiliza para sustituir el parámetro aleatorio de la PSO para mejorar la diversidad del enjambre de partículas y mantener las características aleatorias originales. Como todos los mapas caóticos son diferentes, se probó el rendimiento de seis funciones de referencia para elegir el más adecuado. El algoritmo CAPSO se probó con distintos números de puntos de control y diversos obstáculos. Los resultados de la simulación verificaron la eficacia del algoritmo propuesto en comparación con otros algoritmos. Y los experimentos demostraron la viabilidad del modelo propuesto en distintos entornos dinámicos.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:interpolación spline cúbica, algoritmo, puntos de control, optimización caótica adaptativa de enjambre de partículas, varios nodos de trayectoria, estrategia de forrajeo de escarabajos, distintos entornos dinámicos, capacidad de búsqueda global, mayor paso de velocidad, capacidad de búsqueda local.
• Keywords:cubic spline interpolation, algorithm, control points, chaotic adaptive particle swarm optimization, several path nodes, beetle foraging strategy, different dynamic environments, global search ability, larger speed step, local search capabilities