面向移动机器人进行路径规划,不仅可以节约其工作时间,还可减少人工及资本消耗、降低使用成本。研究移动机器人路径规划,对移动机器人的实用性推广具有十分重要的价值,也越来越受到学术研究的重视。针对二维和三维环境下的机器人路径规划问题,主要完成以下工作:首先阐述了机器人路径规划问题的研究背景及意义,系统分析了机器人路径规划问题的研究现状及不足。其次,详细分析了经典机器人路径规划建模法----栅格法,将机器人运动平面栅格化,构建了机器人二维路径规划的混合整数线性规划模型。第三,针对计算复杂度随问题规模指数增长、对大规模问题的求解效率较低等不足之处,提出了一种改进型蚁群算法。通过增加启发式信息,提高对自由栅格区域的搜索效率。最后,将二维机器人路径规划问题推广到三维空间,提出了三维规划问题的混合整数线性规划模型,并再次改进蚁群算法进行求解。进一步改善启发式信息,促使机器人在路径选择的时候尽量选择坡度较小的栅格,保证其在行进过程中的平稳性。通过Gams/Cplex计算实验,对小规模二维机器人路径规划案例进行求解,验证了所提出模型的可行性。同时,基于改进型蚁群算法的大规模案例实验表明,所提出改进蚁群算法能在较短时间找到较大规模问题的较优或近优解,证明所提出算法是有效的。