一种融合D*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法技术

技术编号:42024721 阅读:34 留言:0更新日期:2024-07-16 23:15
本发明专利技术的目的是提供一种融合D*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,对传统人工势场法进行了改进,在斥力势场函数中引入了斥力势场优化系数,并加入了道路边界域势场和引导势场。这些改进使得轮式机器人可以有效减少目标不可达和局部最优的可能性。当机器人沿着预定路径走到某一点时,若遇到了障碍物挡住了下一个应该走的点,A*算法会重新更新障碍物信息并重新运行来找到新路径D*算法,会导致很大程度上的路径重复;而D*算法结合人工势场算法会进行绕开障碍物,从而极大地减少路径重复,进而缩短算法的计算时间。克服传统的人工势场法所存在的目标不可达和局部最小点问题等缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人路径规划,尤其涉及一种融合d*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法。


技术介绍

1、随着轮式机器人领域的发展,路径规划方面的算法优化比比皆是,这些算法按照划分层面的不同分为两类:全局路径规划算法和局部路径规划算法。全局路径规划是指在充分感知收集轮式机器人周围环境的情况下,为轮式机器人规划出一条从起点到目标点的可行的最优路径;局部路径规划是指轮式机器人在行进过程中,通过实时的感知收集其周围障碍物的信息,而后规划出一条能够使轮式机器人到达目标点的相对最优路线。

2、人工势场法是khatib在1986年提出的一种局部路径规划算法,它是将轮式机器人所在的周围环境抽象为一个人工势力场。其中,目标点对轮式机器人产生的是“引力”,轮式机器人行进过程中的障碍物对轮式机器人产生的是“斥力”。最后,通过控制目标点的引力和障碍物的斥力来规划设计出一条能够使轮式机器人到达目标点的可行的相对的最优路线。尽管人工势场法具有原理简单、响应速度快、计算时间短的优点,但是它存在目标不可达和局部最小点问题。此外,一般进行轮式机器人的路径规划时,假设轮式机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种融合D*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤A:数据初始化,确定轮式机器人当前所处位置、目标位置以及动态障碍物和静态障碍物位置;

2.根据权利要求1所述的一种融合D*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:所述步骤A中还建立了轮式机器人所处环境道路边界域势场,具体如下式所示:

3.根据权利要求1所述的一种融合D*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:所述步骤B中D*算法的启发函数为:

4.根据权利要求1所述的一种融合D*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:所述步...

【技术特征摘要】

1.一种融合d*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤a:数据初始化,确定轮式机器人当前所处位置、目标位置以及动态障碍物和静态障碍物位置;

2.根据权利要求1所述的一种融合d*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:所述步骤a中还建立了轮式机器人所处环境道路边界域势场,具体如下式所示:

3.根据权利要求1所述的一种融合d*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:所述步骤b中d*算法的启发函数为:

4.根据权利要求1所述的一种融合d*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:所述步骤c中目标点产生的引力势场为uatt,

5.根据权利要求4所述的一种融合d*算法和人工势场法的轮式机器人路径规划方法,其特征在于:所述步骤d...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭志军杜林林王丁健王远李留西
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1