一种基于快速搜索随机树的路径规划方法及系统技术方案

技术编号:42426847 阅读:27 留言:0更新日期:2024-08-16 16:40
本发明专利技术提供一种基于快速搜索随机树的路径规划方法及系统,涉及控制方法技术领域,方法包括:获取机器人的工作空间;获取机器人的当前位置、目标位置以及障碍物位置;在工作空间中去除障碍物位置处形成的障碍物空间,得到机器人的自由空间;以路径距离最小、平滑性最佳以及鲁棒性最佳为目标,构建RT‑RRT*算法的代价函数;将当前位置确定为RT‑RRT*算法的树根,以代价函数的代价值最小为目标,从自由空间中确定机器人从树根至目标位置的移动路径。本发明专利技术代价函数中在路径距离的基础上引入平滑性与鲁棒性,提升路径平滑性,减少路径转角,减少机器人的运动成本,避免不必要的路径延迟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制方法,特别是指一种基于快速搜索随机树的路径规划方法及系统


技术介绍

1、在过去的几十年里,随着计算机技术的进步,特别是在人工智能和机器学习领域取得突破性进展后,机器人的功能和应用范围都得到了极大的扩展。在机器人的广泛应用领域中,路径规划是一项至关重要的技术,它使机器人能够在各种复杂环境中有效地导航和移动,以实现任务的顺利完成。

2、在众多路径规划技术中,一种备受关注的方法是快速搜索随机树(rrt)。rrt是一种基于采样的规划算法,通过在状态空间中随机采样,并通过逐步扩展树结构,以快速生成可行路径。提供一种融合深度强化学习的改进rrt多机械臂空间机器人路径规划方法,有效解决了避障问题,减少路径规划的时间,提高规划实时性。

3、rrt*算法是rrt算法的改进版本,它在构建树的过程中考虑了节点之间的最优路径,并且在插入新节点时会优先选择对整个树路径长度影响最小的节点,从而更有可能找到最优路径。但rrt*算法在静态环境中具有一定局限性,针对该问题,剔除了原rrt*算法中所有的碰撞检测,通过在代价函数中增加碰撞风险评估分量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述代价函数具体为:

3.根据权利要求2所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述距离平滑代价函数具体为:

4.根据权利要求2所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述鲁棒函数具体为:

5.根据权利要求4所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述鲁棒代价值具体为:

6.根据权利要求4所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述信号时序逻辑任务规范...

【技术特征摘要】

1.一种基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述代价函数具体为:

3.根据权利要求2所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述距离平滑代价函数具体为:

4.根据权利要求2所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述鲁棒函数具体为:

5.根据权利要求4所述的基于快速搜索随机树的路径规划方法,其特征在于,所述鲁棒代价值具体为:

【专利技术属性】
技术研发人员:杨妍张昊陈海均田畅钟杭刘志杰贺威
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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