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机械传动2025年第07期:基于改进的A~*算法的复杂环境下路径规划研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:康凯深;黄海龙;

单位:辽宁工业大学机械工程与自动化学院;

摘要:【目的】针对目前用于移动机器人全局路径规划的算法存在拐点多、耗时长、不适用于复杂环境等问题,对传统的A~*算法进行改进,并在复杂环境下对改进的A~*算法进行了仿真研究和试验验证。【方法】首先,将传统A~*算法的8邻域搜索扩展为12邻域搜索;其次,基于对环境的启发式信息处理得到的碰撞模型,将搜索到的路径分为4类代价路径,取最小代价路径作为移动机器人的最佳路径;最后,采用三次样条插值法对规划得到的最佳路径进行平滑处理。【结果】试验结果表明,改进的A~*算法相比于传统A~*算法,在简单、一般、复杂环境中的搜索速度分别提升32.68%、33.40%、20.17%,路径严重偏折数分别减少35.71%、43.67%、47.58%;并且得到的路径具有节点少、路程短、路径更平滑的优点。

关键词:移动机器人;;全局路径规划;;A~*算法;;代价路径;;三次样条插值法

基金资助:辽宁省教育厅2023年度基本科研项目(JYTMS20230831)