Path planning in three-dimensional space based on butterfly optimization algorithm

计算机科学 运动规划 数学优化 路径(计算) 蚁群优化算法 算法 粒子群优化 障碍物 最短路径问题 避障 布线(电子设计自动化) 水准点(测量) 局部最优 功能(生物学) 缩小 人工智能 数学 机器人 移动机器人 理论计算机科学 图形 计算机网络 大地测量学 政治学 法学 程序设计语言 地理 进化生物学 生物
作者
Hakimeh Mazaheri,Salman Goli,Ali Nourollah
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:12
标识
DOI:10.1038/s41598-024-52750-9
摘要

Abstract Path planning is one of the most critical issues in many related fields including UAVs. Many researchers have addressed this problem according to different conditions and limitations, but modelling the 3-D space and routing with an evolutional algorithm in such spaces is an open issue. So, in this paper, we first, introduce a method to grids the environment using geometrical shapes. This can reduce the random states of cell decomposition and increases the computational speed. We then propose an effective routing algorithm based on the butterfly optimization algorithm (BOA). It can simultaneously optimize multiple path planning objectives. It uses an objective function to compute the shortest path, based on obstacle avoidance and the UAV’s operational power minimization. A novel concept, the intelligent throwing agent, used in this algorithm prevents getting stuck in local optima and increases the network coverage in path planning. The throwing agent prevents the collision of the UAV with the obstacles using geometrical techniques and contour lines. The simulation results show that BOA has the least and second-least cost in best-case and worst-case scenarios in comparison with ant colony and particle swarm. Its run time and the optimal value of the fitting function are also better than the two other algorithms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
徐慕源完成签到,获得积分10
刚刚
yutingting完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分10
2秒前
那只幸运的小肥羊完成签到,获得积分10
2秒前
爆米花应助pika1234采纳,获得10
3秒前
Ode发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
南山无梅落完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
bubble完成签到,获得积分10
6秒前
阳光的羊发布了新的文献求助10
6秒前
Rondab应助hhh采纳,获得10
6秒前
晨珂发布了新的文献求助30
6秒前
Gong完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
garden完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Jasper应助Faye采纳,获得10
8秒前
杜兰特发布了新的文献求助10
8秒前
lvv发布了新的文献求助10
9秒前
三笠发布了新的文献求助10
9秒前
CLTTT完成签到,获得积分10
9秒前
义气的元柏完成签到 ,获得积分10
9秒前
呆哈哈完成签到 ,获得积分10
10秒前
淡淡的薄荷关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
bkagyin应助haru采纳,获得10
10秒前
十三发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
江莱发布了新的文献求助10
12秒前
忆枫发布了新的文献求助10
12秒前
123发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
笨笨芯发布了新的文献求助10
17秒前
lvv完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
20秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533123
关于积分的说明 11261129
捐赠科研通 3272496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805837
邀请新用户注册赠送积分活动 882717
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809425