Lévy 机器人学

自主移动机器人最常见的两项任务是探索环境和定位目标。在后一种情况下，目标要么是在尽可能短的时间内找到目标，要么是在给定时间内找到尽可能多的目标。目标范围可从化学污染源到灾区需要救助的人员。从一开始，对最高效搜索算法的追求就深受行为科学和生态学的影响，研究人员试图弄清从细菌到哺乳动物等生物体所使用的策略。从那时起，生物启发的随机搜索算法仍然是自主机器人学最重要的方向之一。最近，一股新浪潮到来，带来了一种特定类型的随机游走，作为免疫细胞、昆虫、贻贝、信天翁、鲨鱼、鹿和其他十几种动物（包括人类）所利用的通用搜索策略。这些 Lévy 游走结合了两个关键特征：行走者以有限速度移动却能异常快速地扩散。后者在机器人学背景下尤为宝贵，因为它尊重自主机器人所处的现实。关于 Lévy 机器人学已有大量出版物；但该领域的研究仍在进一步展开，不断带来新的结果、想法、假设和推测。在本综述中，我们综述了该领域的现状，列出了最新进展，讨论了主流趋势，并展望了未来前景。