【技术实现步骤摘要】
一种基于改进人工势场法的机器人路径规划方法
本专利技术属于路径规划领域,特别涉及了一种机器人路径规划方法。
技术介绍
人工势场法是路径规划的一种比较常用的方法。这种方法假设机器人在一种虚拟力场下运动。包括引力场和斥力场,其中目标点对物体产生引力,引导物体朝向其运动。障碍物对物体产生斥力,避免物体与之发生碰撞。物体在路径上每一点所受的合力等于这一点所有斥力和引力的和。所以,据其原理,算法存在的缺陷如下:(a)当物体离目标点比较远时,引力将变的特别大,在斥力相对较小甚至可以忽略的情况下,物体在路径上可能会碰到障碍物;(b)当目标点附近有障碍物时,斥力将非常大,引力相对较小,物体很难到达目标点;(c)存在某个点,引力和斥力刚好大小相等,方向相反,则物体容易陷入局部最优解或震荡。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题,本专利技术提出了一种基于改进人工势场法的机器人路径规划方法。为了实现上述技术目的,本专利技术的技术方案为:一种基于改进人工势场法的机器人路径规划方 ...
【技术保护点】
1.一种基于改进人工势场法的机器人路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)引入距离因子a,构造改进的斥力势场函数:/n
【技术特征摘要】
1.一种基于改进人工势场法的机器人路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)引入距离因子a,构造改进的斥力势场函数:
上式中,Urep(X)为改进的斥力势场函数,X为当前机器人位置,Xo为障碍物位置,Xg为目标点位置,ρ(X-XO)表示机器人到障碍物的距离,ρa(X-Xg)表示机器人到目标点的距离,K和ρ1为设定的参数;
(2)设置障碍物安全距离,根据机器人是否越过障碍物重新调整改进的斥力势场函数,当机器人越过障碍物后,在障碍物安全距离以外将不受障碍物的斥力作用;
(3)对陷入局部极小值点的机器人进行受力分析,将机器人看作质点,过该点做障碍物安全距离所成区域的切线,施加附加力使机器人沿此切线方向继续前进。
2.根据权利要求1所述基于改进人工势场法的机器人路径规划方法,其特征在于,根据改进的斥力势场函数负梯度方向,得到障碍物对机器人的斥力:
上式中,Frep(X)为障碍物对机器人的斥力,“-▽”表示负梯度算子,Fa为沿机器人和障碍物的连线从障碍物指向机器人的斥力,Fb为沿机器人和目标点的连线从机器人指向目标点的斥力。
3.根据权利要求1所述基于改进人工势场法的机器人路径规划方法,其特征在于:
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