一种改进室内移动机器人全局和局部路径协调优化方法技术

本发明专利技术提供了一种改进室内移动机器人全局和局部路径协调优化方法，属于移动机器人路径规划技术领域。解决了室内移动机器人的全局路径规划靠障碍物过近、路径规划拐点过多、局部路径缺少引导以及室内移动机器人行进时速度不平稳的问题。其技术方案为：包括以下步骤：S1、载入已经建好的栅格地图；S2、使用改进后的A*算法在栅格地图上进行全局路径规划；S3、采用Bezier曲线路径平滑策略对全局规划路径进行平滑处理；S4、通过改进的DWA算法选择实体机器人的具体行进路线。本发明专利技术的有益效果为：通过改进室内移动机器人全局和局部路径协调优化方法，提高机器人行进路线的安全性和平滑度、保证行进速度的同时提高其平稳性。保证行进速度的同时提高其平稳性。保证行进速度的同时提高其平稳性。

【技术实现步骤摘要】
一种改进室内移动机器人全局和局部路径协调优化方法


[0001]本专利技术涉及移动机器人路径规划
，尤其涉及一种改进室内移动机器人全局和局部路径协调优化方法。

技术介绍

[0002]在智能机器人领域，路径规划问题占据着重要地位。路径规划问题指在有障碍物的环境中，寻找从机器人初始位置到期望位置的安全路径。它要求机器人根据给予的指令及环境信息自主的决定路径，避开障碍物，实现任务目标。路径规划是移动机器人完成任务的安全保障，同时也是移动机器人智能化程度的重要标志。
[0003]目前，A*算法全局路径规划算法与DWA局部路径规划算法相配合是智能机器人常用的路径规划算法。传统A*算法只为在静态地图中找到一条最短的安全路径，这样就存在路径与障碍物过近、路径转折点较多和面对随机出现的障碍物无法实现动态路径规划的问题。在实际环境中全局路径的可信度不够，大部分的路线需要DWA局部路径规划算法进行重新的规划，这样不仅花费更多的时间，而且会使机器人行走出现卡顿，甚至会导致机器人过于靠边而进入死路无法避障的情况。
[0004]传统DWA算法主要是在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进室内移动机器人全局和局部路径协调优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、载入已经建好的栅格地图；S2、使用改进后的A*算法在栅格地图上进行全局路径规划；(1)确定起始点和目标点，定义open列表和close列表，open列表中存放待处理的节点，closed列表中存放已经处理好的节点；(2)把起点加入open列表；(3)遍历open列表，查找F值最小的节点，把它作为当前要处理的节点，F的计算公式如下：F(n)＝G(n)+H(n)上述为传统A*算法F值的计算公式，其中，H(n)＝|x
n
‑
x
goal
|+|y
n
‑
y
goal
|其中F(n)为节点n的评价函数，G(n)是在状态空间中从初始节点到节点n的移动代价，H(n)是从节点n到目标节点的最佳路径的估计代价，以下是改进后的A*算法F值计算公式；F(n)＝G(n)+H(n)+U(n)其中，U(n)是斥力函数，离障碍物距离较近时会产生斥力，D(n)是点n与其最近障碍物的距离，η为斥力增益，Q*为障碍物的作用距离阈值，大于此距离的障碍物不会产生斥力影响；(4)把这个节点放入close列表；(5)对当前节点的8个相邻方格分别进行处理：如果它是不可抵达的或者它在close列表中则忽略它，否则，做如下操作：如果它不在open列表中，把它加入open列表，并且把当前方格设置为它的父亲，记录该方格的F、G、H和U值，如果它已经在open列表中，检查这条经由当前方格的路径是否更好，用G值作参考，更小的G值表示这是更好的路径，如果是这样，把它的父亲设置为当前方格，并重新计算它的G和F值；(6)循环步骤(3)
‑
(5)，当终点加入了open列表则路径查找成功，若查找终点失败，并且open列表是空的，则表明没有路径；(7)保存路径；S3、采用Bezier曲线路径平滑策略对全局规划路径进行平滑处理；S4、通过改进的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃华，顾铭岑，朱泽同，石顾鹏，曹博文，石子信，陈阔，顾煜洋，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：