基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法技术

技术编号:40923334 阅读:18 留言:0更新日期:2024-04-18 14:47
本发明专利技术提出了一种基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法。本发明专利技术包括:建立机器人的工作空间环境和静态障碍物;规定机器人移动起始位置和目标位置,将圆形实体的移动机器人认为是一个点,障碍物则根据移动机器人的实际半径而扩展;机器人运动为全方位且不考虑运动学约束;在抽样中引入了限制空间采样方法,缩小采样范围,提高了有效采样率;在路径扩展方面,引入目标偏向和障碍物切向偏移方法,使路径扩展远离障碍物,靠近目标点,提高了路径扩展效率;在路径生成方面,引入了平滑方法,使生成路径更满足机器人运动学规律。本发明专利技术能够降低路径代价,提高路径平滑度,而且减少了随机路径节点数和迭代次数,提高了机器人运动效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人领域,尤其涉及一种基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法


技术介绍

1、近年,自主移动的机器人在各领域发挥着重要作用。路径规划作为移动的机器人的一个基础研究课题,需要基于关于给定环境的部分信息,自主地规划满足距离以及平滑度的条件。这对于自主移动机器人的系统性能至关重要,如无人驾驶物流车,提高机器人路径规划的水平对促进机器人的智能化和工程应用具有重要意义。

2、路径规划应用广泛,已有的基于网格的搜索算法例如dijkstra算法、a*算法所获得的路径质量取决于创建的栅格的分辨率,这使得算法的时间复杂度和空间复杂度随着环境建模复杂度的增加呈指数级增长;元启发式算法例如遗传算法等缺乏全局信息,往往容易陷入局部极小,只能达到近似最优;然而针对复杂高维环境问题,如随机杂乱障碍物环境、狭窄通道环境上,所提出的基于随机采样的规划算法如rrt算法等也仍具有采样效率低、收敛速度慢和算法性能差等缺点。

3、综上所述,针对工业环境中移动机器人在狭窄环境下的路径规划问题,需要有一种路径规划方法能够缩短运算时间,同时具有较好的规划效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法,其特征在于能够在复杂环境下以最少的迭代次数规划出最短初始路径,实现对移动机器人的路径规划,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法,其特征在于步骤2阶段一具体实现如下:

3.根据权利要求2所述的基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法,其特征在于步骤2阶段三具体实现如下:

4.根据权利要求2所述的基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法,其特征在于步骤2阶段四具体实现如下:

5.根据权利要求4所述的基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法,其特征在于步...

【技术特征摘要】

1.基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法,其特征在于能够在复杂环境下以最少的迭代次数规划出最短初始路径,实现对移动机器人的路径规划,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于空间限制采样的移动机器人路径规划方法,其特征在于步骤2阶段一具体实现如下:

3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘光宇魏莱余善恩陈建科朱凌
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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