机械设计与研究 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (05): 46-50.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4435

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解决路径规划局部极小问题的势场栅格法

朱爱斌;刘洋洋;何大勇;何胜利;   

  1. 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室;陕西智能机器人重点实验室;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要: 路径规划作为移动机器人顺利完成作业任务的前提,成为了机器人控制领域的研究重点和热点问题。人工势场法以其简洁性和有效性在路径规划中普遍应用,然而由于移动机器人对周围环境信息感知的局限性,容易导致局部极小问题的出现。针对此问题,提出了解决路径规划局部极小问题的势场栅格法。首先对机器人的工作环境进行栅格划分,然后应用改进后的人工势场法为每个栅格赋予势场值,机器人通过搜索势场值的下降方向不断接近目标点,接着采用赋最大值法对局部极小区域的栅格重新赋值,降低搜索的盲目性,使机器人以最优路径到达目标地点。对相同环境下的传统算法与改进算法进行仿真实验对比,结果表明无论是在有、无极小区域,或是目标点在障碍物附近,改进后的算法均可以成功规划出路径,且有效解决了传统人工势场法所面临的局部极小问题。

关键词: 路径规划, 人工势场法, 局部极小问题, 栅格法

Key words: path planning, artificial potential field, local minimum problem, grid method