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一種移動(dòng)機器人路徑規劃新算法
DOI:
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作者:
作者單位:

武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院

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中圖分類(lèi)號:

TP242

基金項目:

國家自然科學(xué)基金項目


A new algorithm for mobile robot path planning
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    摘要:

    快速搜索隨機樹(shù)(Rapidly-exploring random Tree Star,RRT*)算法在移動(dòng)機器人實(shí)際應用中規劃路徑在轉向部分存在較多的冗余轉折點(diǎn),導致移動(dòng)機器人在移動(dòng)轉向過(guò)程中出現多次停頓與轉向,為剔除規劃路徑中的冗余路徑點(diǎn),提高機器人移動(dòng)流暢性,提出一種改進(jìn)的 RRT*算法。算法將局部逆序試連法引入移動(dòng)機器人路徑規劃,在確保RRT*算法概率完備性和漸進(jìn)最優(yōu)性的前提下,剔除規劃路徑中的冗余路徑節點(diǎn),使最終路徑更加接近最短路徑。通過(guò)MATLAB仿真實(shí)驗證明,規劃路徑平均長(cháng)度縮短4%,算法耗時(shí)縮短35%,改進(jìn)后的RRT*算法能縮短規劃路徑且轉向部分路徑更加平滑。最后,使用改進(jìn)后的RRT*算法在室內環(huán)境下進(jìn)行移動(dòng)機器人路徑規劃實(shí)驗。實(shí)驗結果表明:規劃路徑上無(wú)冗余路徑點(diǎn),且移動(dòng)機器人沿路徑移動(dòng)流暢。

    Abstract:

    The Rapidly-exploring random Tree Star algorithm is used in the planning of mobile robots in practical applications,but there are many redundant turning points in the turning part of the planning path, which leads to multiple pauses and turns of mobile robot in the process of mobile turning.In order to eliminate the redundant path points in the planning path and improve the mobile fluency of the robot, an improved RRT * algorithm is proposed. In the algorithm, the local reverse order trial connection method is introduced into the path planning of mobile robot,and on the premise of ensuring the probability completeness and progressive optimality of RRT * algorithm, redundant path nodes in the planning path are eliminated,and the final path is closer to the shortest path.Through MATLAB simulation and experiments,it is proved that the average length of planning path is reduced by 4% and the algorithm time is reduced by 35%,and the improved RRT * algorithm can shorten the planning path and turn to part of the path more smoothly. Finally, the improved RRT* algorithm is used to conduct mobile robot path planning experiment in indoor environment.The experimental results show that there is no redundant path point on the planning path, and mobile robot moves smoothly along the path.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

朱宏輝,王嘉豪.一種移動(dòng)機器人路徑規劃新算法計算機測量與控制[J].,2020,28(11):232-237.

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歷史
  • 收稿日期:2020-04-21
  • 最后修改日期:2020-05-09
  • 錄用日期:2020-05-11
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2020-11-23
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