基于碰撞预测的无碰撞航路规划

摘要：

人工势场法作为路径规划的一种算法,由于其数学描述简洁且易于执行,所得路径较短且平滑,在许多工程领域中被广泛使用.由于势函数斥力作用仅考虑机器人与障碍物的距离,这就使航路规划在障碍物附近无差别的采取避碰措施,这就导致无谓避碰行为的出现,极大影响航路规划的效率,且容易出现狭窄通道无法识别以及由周边多个障碍物的合斥力造成的局部极小值问题.针对无谓避碰行为,提出碰撞危险度评估模型和障碍物影响距离确定模型,针对局部极小值和航路点震荡问题,提出虚拟障碍物法和过滤震荡点法,以此构成基于碰撞预测的航路规划法.仿真结果表明该方法能够有效的避免无谓避碰行为,且无局部极小值和航路点震荡问题,所得路径也较短.

关键词：人工势场、无谓避碰、碰撞预测、障碍物影响距离、虚拟障碍物、过滤震荡点

所属期刊栏目：40

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61374186

在线出版日期：2020-06-02（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：1057-1068