移动机器人平滑JPS路径规划与轨迹优化方法

摘要：

针对目前路径规划方法存在的平滑性和效率问题,在JPS算法基础上提出了兼顾平滑性与搜索效率的路径规划方法,并利用多项式进行了轨迹优化.首先,提出2个优化目标对路径序列进行优化处理;然后,对JPS搜索规则进行改进,得到更多有价值的路径,并对每条路径进行平滑处理,再以一定规则进行选择;最后,使用多段高阶多项式对所得路径进行轨迹优化,研究时间分配问题,从而加快迭代效率.通过仿真实验和与其他算法的对比证明了本文方法的可行性和有效性.结果 表明,在不同障碍物密度环境下,本文路径规划方法得到了平滑性良好的路径,相对平滑后处理JPS,长度减少了0.48％～1.80％,总转折角减少了16.93％～52.75％,利用余弦函数进行时间分配加快了轨迹优化的迭代效率,通过实验验证得到了良好的效果.

关键词：移动机器人、路径规划、轨迹优化、JPS算法、Lazy-Theta*算法

所属期刊栏目：52

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：福建省自然科学基金项目2016J01227、2017J01692

在线出版日期：2021-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：21-29,121