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采用微粒群优化解决机器人全局路径规划问题，近年来得到国内外学者广泛关注，并已经取得丰硕的研究成果。但是，已有成果往往难以应用于含有密集障碍物的环境。针对解决含有密集障碍物环境的机器人全局路径规划问题，提出一种双层微粒群优化方法。该方法通过底层微粒群优化，得到若干最优路径；通过顶层微粒群优化，在这些最优路径附近局部搜索，从而得到机器人的全局最优路径；通过对不可行路径实施脱障操作，使其成为可行路径。将所提方法应用于多场景的机器人路径规划，并与已有方法进行比较。实验结果表明，该方法能够找到机器人的全局最优路径。