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火力与指挥控制2025年第08期:基于BI-RRT-APF算法的移动机器人路径规划方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱子文;赵永娟;王中流;王海迪;周渊;

单位:中北大学机电工程学院;中北大学智能武器研究院;

摘要:针对移动机器人在多障碍物环境下路径规划时间长及路径冗余的问题,提出一种基于双向快速随机树和人工势场法算法的移动机器人路径规划方法。引入人工势场法来优化新节点的生成机制,提升算法的搜索效率,从而显著减少路径规划时间与路径长度。结合目标偏置策略来改进随机节点的生成方式,减少采样数量与采样时间。采用双向搜索策略进一步加速算法的收敛,缩短路径规划时间。仿真实验在复杂迷宫环境、凹型障碍物环境及U型陷阱环境中进行,结果显示,BI-RRT-APF算法相比传统RRT算法在路径长度上至少缩短了9.8%,在规划时间上至少减少了92.9%,有效提高了移动机器人的行驶效率。

关键词:移动机器人;;路径规划;;快速拓展随机树算法;;人工势场法;;双向搜索策略

基金资助:山西省2024年度研究生实践创新基金资助项目(2024SJ248)