特征地图的室内机器人路径规划融合算法

摘要：

为利用特征地图计算效率高的优点,同时解决传统动态窗口法对全局参数敏感的问题,提出一种基于特征地图的路径规划融合算法.通过给出适用于路径规划的特征地图表达方式,改进机器人与障碍物间距离的计算方法,实现了特征地图中障碍物的检测;结合爬虫(Bug)算法的基本原理和线段特征的属性,使用搜索优化算法,先搜索全局可行路径,再进行节点优化得到全局最优路径的关键节点,并对内外角点处搜索方向选择、障碍物端点绕行等问题提出了解决方法;针对传统动态窗口法对全局参数敏感性高的问题,分析了目标函数中各参数在路径不同位置对规划路径的影响程度,使用动态参数的方法对原目标函数进行改进;算法融合时,改进方向函数的计算方法,解决了机器人在路径中间节点出现明显减速的问题.经仿真实验验证,搜索优化算法有效,改进后的动态窗口算法降低了参数的敏感性,融合算法在计算效率方面有较大的优势,计算耗时最多减小79.27%,最少减小43.16%,而且机器人移动更平滑.

关键词：路径规划、特征地图、爬虫算法、动态窗口法、融合算法

所属期刊栏目：17

分类号：TP242(自动化技术及设备)

在线出版日期：2023-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2755-2766