【技术实现步骤摘要】
一种能耗最优下最优节点轮式移动机器人路径规划方法
本专利技术涉及轮式移动机器人路径规划方法
,尤其涉及一种能耗最优下最优节点轮式移动机器人路径规划方法。
技术介绍
轮式移动机器人以蓄电池作为能源,能够提供的能量有限,故能耗最优下轮式移动机器人路径规划方法研究成为许多工业机器人制造商和学术研究团体的公同关注课题。目前,研究能耗最优下轮式移动机器人路径规划方法有很多种,如蚁群算法等,这些具有不同的适用范围和求解特性。但存在路径并不是理想路径,并不总能找到节能路径,未考虑到势能变化造成的能耗,没有同时考虑能耗最优和路径最短多目标,致使能耗最优下在轮式移动机器人路径规划方法偏离实际情况,使得能耗最优参考价值降低。
技术实现思路
为了克服现有研究能耗最优下轮式移动机器人路径规划方法问题时,路径并不是理想路径,并不总能找到节能路径,未考虑到势能变化造成的能耗,没有同时考虑能耗最优和路径最短多目标,致使能耗约束下在移动机器人避障方法偏离实际情况,使得能耗约束参考价值降低等缺陷,本专利技术提供一种能耗最优下 ...
【技术保护点】
1.一种能耗最优下最优节点轮式移动机器人路径规划方法,包括Ep表示电机效率损失的能量、Eh表示地面起伏时的势能、Ef表示滚动摩擦阻力消耗的能量、Ek表示速度变化和转弯消耗的能量,从起始节点到n节点的实际代价g(n),从n节点到目标节点的预估代价h(n),对于评估节点n的估价函数f(n),有f(n)=g(n)+h(n);在搜索过程中,拥有openlist表和closelist表,其中openlist表中存储待被搜索的节点,closelist表中存储已被搜索过的节点;在把当前节点的8个临近节点中未被放入openlist表中的可通行节点放入openlist表后,再将其放入每次寻找 ...
【技术特征摘要】
1.一种能耗最优下最优节点轮式移动机器人路径规划方法,包括Ep表示电机效率损失的能量、Eh表示地面起伏时的势能、Ef表示滚动摩擦阻力消耗的能量、Ek表示速度变化和转弯消耗的能量,从起始节点到n节点的实际代价g(n),从n节点到目标节点的预估代价h(n),对于评估节点n的估价函数f(n),有f(n)=g(n)+h(n);在搜索过程中,拥有openlist表和closelist表,其中openlist表中存储待被搜索的节点,closelist表中存储已被搜索过的节点;在把当前节点的8个临近节点中未被放入openlist表中的可通行节点放入openlist表后,再将其放入每次寻找新的当前节点后都会被清空的caculist表中,同时把已在openlist表中,但g(n)值更低的节点也放入caculist表中,再从caculist表中找到f(n)值最小的节点作为预选节点np;判断该预选节点是否在障碍范围内,若在,则找出障碍范围内f(n)值最小的节点n′p,与np的f(n)值相比,较小者作为当前节点;若不在,预选节点np直接作为当前节点,从而避免局部最优的情况出现;若caculist表为空,再在openlist表中找f值最小的节点作为当前节点;在此情形下,大多数是最多会从8个点中找到最优节点,而不是从openlist表中找到最优节点,从而提高算法的运行速度;一种能耗最优下最优节点轮式移动机器人路径规划方法流程如下:
步骤一:如果是首次循环,NC表示循环次数,其迭代计算公式是NC=NC+1,令NC=1,则起点作为当前节点n,跳转至步骤五,否则继续往下执行;
步骤二:如果caculist表是空表,从openlist表找到离目标点最近的f(n)值最小的节点作为当前节点n,跳转至步骤五,否则继续往下执行;
步骤三:找到caculist表中f(n)值最小的节点,将该最小节点作为预选节点np;
步骤四:判断预选节点np是否在障碍范围内,若在,找出障碍范围内f(n)值最小的节点n′p,与np的f(n)值比较,若小于np的f值,将n′p作为当前节点n,否则将np作为当前节点n;若不在,则np作为当前节点n;
步骤四:判断预选节点np是否在障碍范围内,若在,找出障碍范围内f(n)值最小的节点n′p,与np的f(n)值比较,选取n′p与np对应f(n)值最小者的的节点为当前点n;
步骤五:将当前节点n放入closelist表中,之后的循环中,该节点将不会再被当作当...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾文友,江磊,刘莉,蔡诚,梁利东,庄晨,魏文涛,朱良恒,金建成,
申请(专利权)人:安徽工程大学,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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