兼顾启停特性和转角时耗的移动机器人路径规划
作者机构：华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074
基 金：国家自然科学基金资助项目(52105019,U21A20151) 国家重点研发计划资助项目(2020YFB1708300)
出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)
年 卷 期：2023年第57卷第2期
页 码：192-202页
摘 要：针对传统移动机器人路径规划算法在考虑启动、制动以及转向姿态调整等实际约束的情况下,规划结果存在机器人运行时间长、任务执行效率低且在大场景下易陷入局部拥堵甚至导致运行瘫痪等问题,提出一种兼顾启停特性和转角时耗的移动机器人路径规划算法。对移动机器人启动、制动及运行过程进行数学建模,分类构建栅格化A^(*)算法运动代价函数;针对移动机器人姿态调整导致任务耗时长的问题,结合地图二维向量坐标下方位角与位置向量分布关系,设计转角时耗代价函数;提出考虑信息素轨迹跟踪与启发项比例均值化的动态启发函数,对规则路网下潜在的局部拥堵问题进行处理。仿真与实验结果表明:所提改进A^(*)算法相较传统A^(*)算法,机器人平均运行时间减少了11.4%,有效缩短了移动机器人任务运行时间;所提算法经过启发项比例均值化调整,在仅微量增加机器人运行时间的情况下,使信息素矩阵标准差降低了96.9%,有效预防了移动机器人局部拥堵情况的发生。
主 题 词：移动机器人 启停特性 姿态调整 A*算法 路径规划
学科分类：080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类]
核心收录：
D O I：10.7652/xjtuxb202302020
馆 藏 号：203118632...
