基于A~*算法和人工势场法的移动机器人路径规划 被引量：105

1

作者 王洪斌 郝策 +3 位作者 张平 张明泉 尹鹏衡 张永顺 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期2489-2496,共8页

针对复杂非结构化环境下移动机器人的路径规划问题,提出了将全局与局部规划算法相融合的路径规划方法。首先,对传统A^*方法进行了有效的改进,新的A^*算法能够完成机器人的路径规划任务,利用二次A^*搜索方法得到了优化后的路径点,缩短了... 针对复杂非结构化环境下移动机器人的路径规划问题,提出了将全局与局部规划算法相融合的路径规划方法。首先,对传统A^*方法进行了有效的改进,新的A^*算法能够完成机器人的路径规划任务,利用二次A^*搜索方法得到了优化后的路径点,缩短了移动机器人的行驶路径。进一步,动态切点法可以有效地对已规划路径进行平滑处理;然后,综合考虑路径和环境的情况,采用改进的人工势场方法对移动机器人进行了局部路径规划,通过增设虚拟子目标的方法解决局部极小值问题,利用自适应步长调节算法对移动机器人的步长进行了动态优化;最后,针对不同场景,利用数值仿真将该算法与传统算法进行比较,结果表明该算法在不同环境路径规划的问题上具有一定的先进性和优越性。 展开更多

关键词 移动机器人 路径优化 A^*算法 人工势场法

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基于改进A*和人工势场算法的无轨胶轮车井下无人驾驶路径规划 被引量：51

2

作者 鲍久圣 张牧野 +5 位作者 葛世荣 刘琴 袁晓明 王茂森 阴妍 赵亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1347-1360,共14页

经过多年发展无人驾驶技术逐渐成熟,已经开始在地面车辆得到了广泛应用,同时也将成为解决无轨胶轮车在井下实现高效、安全、智能运输的重要途径,但与地面车辆成熟的无人驾驶技术不同,无人驾驶技术应用到井下仍存在许多问题亟待解决。针... 经过多年发展无人驾驶技术逐渐成熟,已经开始在地面车辆得到了广泛应用,同时也将成为解决无轨胶轮车在井下实现高效、安全、智能运输的重要途径,但与地面车辆成熟的无人驾驶技术不同,无人驾驶技术应用到井下仍存在许多问题亟待解决。针对井下人工驾驶的无轨胶轮车效率低且事故频发等问题,以无人驾驶无轨胶轮车为研究对象,通过仿真和试验开展井下路径规划方法研究。首先,通过分析比较常见路径规划算法的优缺点,分别选择采用最优性A*算法和人工势场算法作为无人驾驶无轨胶轮车全局和局部路径规划的基本算法;其次,针对全局路径规划传统A*算法搜索节点多和路径不平滑问题,分别使用指数函数加权和三次样条插值的方法对其进行改进,将改进前后算法在井下巷道内进行全局路径规划仿真,结果发现:改进后的算法搜索节点数减少了50%,在同一场景下规划路径所需时间仅为传统A*算法的20%,路径规划的效率得到了大幅度提升,生成的路径更加平滑且连续性也较好;同时,针对人工势场算法存在目标不可达、局部最优解等问题,分别引入斥力势场修正因子和出逃力并建立相对速度势场对其进行改进,对比改进前后算法在井下巷道内的局部路径规划仿真结果发现:改进后的人工势场算法可以在各种场景规划出更为合理的行车路径,安全性得到了保障;最后,利用微型无人车试验平台,按照8∶1的缩比搭建模拟井下巷道环境,对无人驾驶无轨胶轮车改进前后的路径规划算法分别进行了无障碍物和有障碍物的路径跟踪试验,结果表明:基于改进A*-人工势场联合算法规划出来的路径更加合理,在8∶1的缩比搭建模拟井下巷道环境中进行的无障碍物规划路径最大跟踪误差仅为0.0312 m,在巷道内会车和避障时能够规划合理的行驶路径,最大偏差仅为0.0353 m,能够满足无 展开更多

关键词 无轨胶轮车 井下无人驾驶 路径规划 A*算法优化 人工势场算法

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对特高压变电站巡检机器人路径规划改进蚁群算法的研究 被引量：50

3

作者 董翔宇 季坤 +1 位作者 朱俊 杨波 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第18期154-160,共7页

针对当前变电站巡检机器人路径规划算法存在的规划和适应性较弱等问题,在特高压变电站巡检机器人系统结构的基础上,提出了一种结合蚁群优化算法和人工势场算法的特高压变电站路径规划方法。将蚁群算法的传统单向搜索改进为双向搜索,在... 针对当前变电站巡检机器人路径规划算法存在的规划和适应性较弱等问题,在特高压变电站巡检机器人系统结构的基础上,提出了一种结合蚁群优化算法和人工势场算法的特高压变电站路径规划方法。将蚁群算法的传统单向搜索改进为双向搜索,在启发因子中加入人工势场力的合成方向,并对转移概率进行改进。通过栅格法构建特高压变电站仿真环境,进一步验证了所提规划方法的优越性。仿真结果表明,改进算法具有显著改善迭代次数和最小路径的效果,20×20栅格环境迭代15次收敛到长度26的最优路径,30×30栅格环境迭代70次收敛到长度43的最优路径。 展开更多

关键词 特高压变电站 巡检机器人 路径规划 蚁群算法 人工势场算法

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改进的RRT路径规划算法 被引量：49

4

作者 刘恩海 高文斌 +3 位作者 孔瑞平 刘贝野 董瑶 陈媛媛 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第8期2253-2258,共6页

对全局路径规划算法中的快速扩展随机树(RRT)算法进行深入的研究,针对基本RRT算法随机性强、搜索没有偏向性、得到的路径不一定为最优路径等缺点,提出一种改进的RRT优化算法,通过改进随机数生长方式的角度对原有算法思路进行改进,引导... 对全局路径规划算法中的快速扩展随机树(RRT)算法进行深入的研究,针对基本RRT算法随机性强、搜索没有偏向性、得到的路径不一定为最优路径等缺点,提出一种改进的RRT优化算法,通过改进随机数生长方式的角度对原有算法思路进行改进,引导随机数向着目标点方向生长,与此同时移动机器人可以根据周围环境信息及时做出调整,使随机树向更高质量生长。大量仿真结果表明,改进的RRT算法具有一定的可行性与有效性,能高效引导随机树朝目标点方向高质量地生长,规划的路径尽可能接近最优路径,有效缩短了路径规划时间。 展开更多

关键词 路径规划 RRT算法 目标偏向 路径优化 人工势场算法

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基于人工势场算法的智能车辆路径规划仿真 被引量：40

5

作者 安林芳 陈涛 +1 位作者 成艾国 方威 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1451-1456,共6页

将人工势场算法运用到智能车辆路径规划中,提出按照正弦避障换道方式以最小安全距离作为对称距离构建障碍点模型的方法,保证局部目标点处于对称轴线上,通过智能车辆行驶速度和转弯半径对转向角进行约束控制。最后,通过Prescan和Matlab... 将人工势场算法运用到智能车辆路径规划中,提出按照正弦避障换道方式以最小安全距离作为对称距离构建障碍点模型的方法,保证局部目标点处于对称轴线上,通过智能车辆行驶速度和转弯半径对转向角进行约束控制。最后,通过Prescan和Matlab软件联合仿真,验证算法的可行性和准确性,仿真结果表明算法能规划出平滑的目标路径,实现智能车辆平稳安全的路径规划与跟踪控制。 展开更多

关键词 人工势场算法 避障换道 局部路径规划

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动态环境下的移动机器人避障策略研究 被引量：14

6

作者 余腾伟 刘昌力 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期131-136,共6页

近年来针对传统人工势场法(artificial potential field,APF)易陷入局部最小值问题所提出的优化算法依然存在适用性不高、计算效率低等问题,基于部分优化算法的不足,笔者创新性地引入了基于采样的快速扩展随机树算法(rapidly exploring ... 近年来针对传统人工势场法(artificial potential field,APF)易陷入局部最小值问题所提出的优化算法依然存在适用性不高、计算效率低等问题,基于部分优化算法的不足,笔者创新性地引入了基于采样的快速扩展随机树算法(rapidly exploring random tree,RRT)在静态已知地图上预先选取数个临时目标点,避免移动机器人在使用人工势场法时陷入局部最小值区域并在动态障碍物环境中进行实时路径规划的避障策略。结果表明:该方法简单易实现,同时结合了RRT算法概率性完备、收敛性良好与APF算法计算小、实时性高等优点,能够适应动态环境变化,满足移动机器人动态避障的要求。 展开更多

关键词 车辆工程 移动机器人 路径规划 人工势场法 快速扩展随机树

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基于改进的A^(*)和人工势场算法的火灾路径规划 被引量：11

7

作者 曹祥红 黄梦溪 +3 位作者 李栋 童硕 杜薇 魏晓鸽 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第2期204-208,共5页

传统火灾疏散过程中疏散指示灯指示方向固定,无法根据火灾情况改变疏散方向,为了解决这种情况,提出改进的A^(*)算法和人工势场算法,对火灾发生时的人群疏散路径进行规划。通过优化g值、改进OPEN列表存储结构的方法改进A^(*)算法,通过改... 传统火灾疏散过程中疏散指示灯指示方向固定,无法根据火灾情况改变疏散方向,为了解决这种情况,提出改进的A^(*)算法和人工势场算法,对火灾发生时的人群疏散路径进行规划。通过优化g值、改进OPEN列表存储结构的方法改进A^(*)算法,通过改进引力函数、加入虚拟侧向力的方法改进人工势场算法,以达到火灾应急疏散的要求,即快速找到疏散路径的同时远离着火区域。通过实验仿真验证了两种改进算法的可行性,可以在时间和环境双重约束情况下成功避开障碍、远离起火位置、找到安全出口。 展开更多

关键词 火灾疏散 路径优化 A^(*)算法 人工势场算法

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基于强化蚁群算法的机器人路径规划研究 被引量：10

8

作者 陈丹凤 雷昊 +1 位作者 刘俊朗 何俊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期239-245,303,共8页

针对蚁群算法在最优路径搜索过程中,存在参数选择过程随机性强、依赖经验值、收敛速度慢、且不同参数组合影响算法的收敛速度等问题,提出一种基于强化学习和人工势场改进的蚁群算法。首先,利用强化学习对蚁群算法的参数进行智能参数配置... 针对蚁群算法在最优路径搜索过程中,存在参数选择过程随机性强、依赖经验值、收敛速度慢、且不同参数组合影响算法的收敛速度等问题,提出一种基于强化学习和人工势场改进的蚁群算法。首先,利用强化学习对蚁群算法的参数进行智能参数配置,即强化蚁群算法。其次,基于强化蚁群算法,引入人工势场算法的局部优化机制,针对不同维度的栅格地图进行局部路径再规划。过程中,强化蚁群算法通过对具体环境下参数的智能配置,解决参数选择过程复杂随机且依赖经验值的问题,并提升算法的收敛速度;人工势场算法的引入,通过减少局部路径的拐点数目,提升算法避障能力,实现更快更平稳的路径规划效果。结果显示,在不同维度的障碍物环境中,改进的蚁群算法都能以较快的收敛速度和较少的迭代次数搜索到最优路径,且针对高维复杂障碍物环境中的路径规划问题,改进的算法在收敛速度、迭代次数、避障能力以及路径平滑程度方面表现出更加明显的优势。本文中所提思想有望进一步扩展和推广到实际路径规划问题中,具有重要的实用意义和工程价值。 展开更多

关键词 路径规划 强化学习 蚁群算法 参数优化 人工势场算法

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自动化机器人轨迹跟踪与路径规划技术研究 被引量：10

9

作者 杨金铎 王林波 +2 位作者 曾惜 王冕 周慧 《自动化仪表》 CAS 2022年第7期40-45,共6页

针对复杂环境自动化机器人的路径规划问题,采用改进的人工势场法与改进的A*算法进行路径规划寻优;同时,针对机器人轨迹跟踪控制问题,提出基于干扰观测器的自适应滑模控制算法。结果显示,与传统算法相比,改进后的A*算法的转弯角度减少了3... 针对复杂环境自动化机器人的路径规划问题,采用改进的人工势场法与改进的A*算法进行路径规划寻优;同时,针对机器人轨迹跟踪控制问题,提出基于干扰观测器的自适应滑模控制算法。结果显示,与传统算法相比,改进后的A*算法的转弯角度减少了37.43%,路径长度减少了2.21%,为机器人提供了安全且平滑的路径,实现了全局路径优化。与传统人工势场法相比,采用改进后的人工势场法不仅使运行时间降低了59.13%,而且使路径长度减少了52.3%,既避免了在障碍物附近震荡,又绕过局部极小值陷阱区域。而基于干扰观测器构建的自适应滑膜控制算法,既能有效降低跟踪误差,又能有效提升机器人轨迹跟踪的收敛速度。因此,自动化机器人轨迹跟踪与路径规划技术研究的创新性,表现为既有效弥补了传统人工势场法的缺点与不足,又实现了自动化机器人轨迹跟踪在线估算最优增益。 展开更多

关键词 自动化机器人 A*算法 人工势场算法 滑模算法 轨迹跟踪 路径规划 全局路径寻求

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教学建筑室内火灾应急疏散路径寻优算法研究 被引量：10

10

作者 李晟延 马鸿雁 +1 位作者 窦嘉铭 叶永雪 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第8期1066-1072,共7页

为解决建筑内人员疏散模拟时间长、效率低、无法根据火灾情况改变疏散方向的问题,提出一种新型的混合路径规划算法。首先,在A*算法中加入奖惩机制并对启发函数进行改进。其次,通过改进斥力函数解决人工势场算法易陷入局部极小值的问题... 为解决建筑内人员疏散模拟时间长、效率低、无法根据火灾情况改变疏散方向的问题,提出一种新型的混合路径规划算法。首先,在A*算法中加入奖惩机制并对启发函数进行改进。其次,通过改进斥力函数解决人工势场算法易陷入局部极小值的问题。最后,将两种算法组合,构成一种混合路径规划算法。通过对某教学建筑应用BIM和PyroSim软件进行建模与分析,验证混合路径规划算法的可行性。结果表明,所提算法不仅能够快速找到最优疏散路径,还可以避免疏散路径经过危险区域。与单一算法相比,混合路径规划算法遍历节点个数更少,路径平滑性与路径规划效果更好,路径规划效率更高。 展开更多

关键词 路径规划 混合路径规划算法 A*算法 人工势场算法

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基于改进蚁群算法的机器人路径规划研究 被引量：9

11

作者 姜伟楠 杨理柱 +1 位作者 李秀华 侯阿临 《计算机仿真》 北大核心 2021年第5期278-281,407,共5页

机器人自主移动导航是近年来研究的热点。针对蚁群优化(ACO)算法存在收敛速度慢以及易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的ACO算法来解决机器人路径规划问题。上述算法将改进的人工势场(APF)算法和蚁群算法相结合,采用改进APF算法进行... 机器人自主移动导航是近年来研究的热点。针对蚁群优化(ACO)算法存在收敛速度慢以及易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的ACO算法来解决机器人路径规划问题。上述算法将改进的人工势场(APF)算法和蚁群算法相结合,采用改进APF算法进行初始地图规划,减少了ACO算法初始规划的盲目性。算法利用A*算法的评估函数以及路径转折角度来改进启发函数,引入启发信息递增函数,免于局部最优的同时保证收敛速度。改进算法的信息素更新机制和路径评价函数,提高了算法的全局最优性,使得到的路径更符合实际需求。通过改进该算法的信息素更新机制和路径评价函数,提高了算法的全局最优性,得到的路径更符合实际需求。仿真结果表明,改进算法能提升收敛速度和最优解。 展开更多

关键词 路径规划 蚁群优化算法 人工势场算法 启发式函数

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融合安全A^(*)算法和改进人工势场法的巡检机器人路径规划 被引量：8

12

作者 张强 鲁守银 +3 位作者 张家瑞 姜哲 于世伟 李志鹏 《计算机时代》 2022年第11期29-33,37,共6页

大型仓储中心等货物密集的地方,安全性要求也更高。随着机器人技术的成熟,巡检机器人逐渐代替人工巡检,机器人路径规划算法也逐渐出现。本文针对巡检机器人,采取全局路径规划和局部路径规划相结合的方法,提出了一种融合安全A^(*)和人工... 大型仓储中心等货物密集的地方,安全性要求也更高。随着机器人技术的成熟,巡检机器人逐渐代替人工巡检,机器人路径规划算法也逐渐出现。本文针对巡检机器人,采取全局路径规划和局部路径规划相结合的方法,提出了一种融合安全A^(*)和人工势场法的算法,在A^(*)代价函数中添加安全距离,并选取安全A^(*)的关键节点加入到人工势场法中作为引力,引导巡检机器人前进。经过MATLAB仿真及障碍物实验,该方法规划出的路径较短且具有良好的避障能力,具有良好的性能。 展开更多

关键词 巡检机器人 路径规划 安全A^(*)算法 人工势场算法

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基于改进RRT算法的船舶机舱巡检机器人路径规划 被引量：7

13

作者 赵思沛 史成军 +3 位作者 王浩亮 卢丽宇 孙涛 柴亚星 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第7期109-114,共6页

针对船舶机舱的复杂环境,以及机舱巡检机器人采用快速扩展随机树(RRT)算法随机扩展节点目的性较差、搜索效率低的问题,提出一种由人工势场引导的RRT算法,根据目标点和障碍物构建人工势场,引导RRT随机树节点扩展,使RRT节点扩展更有目的性... 针对船舶机舱的复杂环境,以及机舱巡检机器人采用快速扩展随机树(RRT)算法随机扩展节点目的性较差、搜索效率低的问题,提出一种由人工势场引导的RRT算法,根据目标点和障碍物构建人工势场,引导RRT随机树节点扩展,使RRT节点扩展更有目的性,节点数量显著减少。以万箱船舶“COSCO PACIFIC”的机舱底层地图作为机舱机器人运行环境,用MATLAB进行建模仿真,并与RRT算法和BI-RRT算法路径规划进行比较,结果表明:该算法显著提升了机舱机器人路径规划的效率,可更有效的避开障碍物。 展开更多

关键词 路径规划 机舱机器人 RRT算法 人工势场算法

原文传递

基于预添加虚拟力的改进人工势场算法 被引量：6

14

作者 张佳尚 陈志华 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期219-225,共7页

针对传统人工势场法在路径规划时会因目标点与障碍物的位置原因,出现引力与斥力合力为零而陷入局部最优点无法脱离的现象,提出了引入虚拟力辅助人工势场摆脱局部最优点的方法。改进算法首先将预添加的虚拟力细化等分为8个方向,再根据虚... 针对传统人工势场法在路径规划时会因目标点与障碍物的位置原因,出现引力与斥力合力为零而陷入局部最优点无法脱离的现象,提出了引入虚拟力辅助人工势场摆脱局部最优点的方法。改进算法首先将预添加的虚拟力细化等分为8个方向,再根据虚拟力与人工势场的势场力合力重新规划轨迹,在选择合适的时机撤去虚拟力后会获得多条新轨迹,然后根据每条新规划的轨迹情况,去除不合理的轨迹。最后计算出所有可行的预添加虚拟力方向的轨迹长度,选择出最优的轨迹。通过设置的五组仿真实验获得改进算法与传统人工势场法仿真结果的对比,验证了改进算法在面对单个障碍物与多障碍物的复杂环境下都能够解决传统人工势场法的缺陷,规划出合理的路径,可以有效地解决复杂环境下传统人工势场法适应性差等问题,证明了通过预添加虚拟力对传统人工势场法进行改进的可行性与有效性。 展开更多

关键词 人工势场法 预添加虚拟力 路径规划 改进算法 移动机器人

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基于改进人工势场法的服务机器人路径规划 被引量：6

15

作者 杨娜 李汉舟 +1 位作者 郭静 李瑞峰 《导航与控制》 2016年第5期52-58,51,共8页

人工势场法是服务机器人路径规划算法中一种简单有效的方法。针对传统人工势场法存在的目标不可达问题,通过在原来的斥力函数中加入一个调节因子的方法解决,同时采用遍历搜索法解决局部极小值问题,并引入安全距离以及改进调节因子以提... 人工势场法是服务机器人路径规划算法中一种简单有效的方法。针对传统人工势场法存在的目标不可达问题,通过在原来的斥力函数中加入一个调节因子的方法解决,同时采用遍历搜索法解决局部极小值问题,并引入安全距离以及改进调节因子以提高机器人路径规划过程中的安全性能。最后,利用Matlab软件将改进后的人工势场法应用于服务机器人路径规划并进行了仿真实验。仿真结果表明,基于改进人工势场法的服务机器人路径规划有效地解决了机器人不能到达目标点的问题。 展开更多

关键词 服务机器人 路径规划 人工势场法 遍历

原文传递

基于改进人工势场算法的自主车辆局部路径规划方法研究 被引量：6

16

作者 王翔昌 吴训成 +1 位作者 张伟伟 王鸿超 《计算机与数字工程》 2022年第3期554-558,630,共6页

论文着眼于人工势场算法,将其应用于自主车辆的局部路径规划中。首先,根据正弦避障模型,提出了以最小安全距离为对称性的自主车辆路径规划方法。然后,引入椭圆势场调整障碍车辆势场的作用使路径规划曲率变化更平缓;接着,基于自然三次样... 论文着眼于人工势场算法,将其应用于自主车辆的局部路径规划中。首先,根据正弦避障模型,提出了以最小安全距离为对称性的自主车辆路径规划方法。然后,引入椭圆势场调整障碍车辆势场的作用使路径规划曲率变化更平缓;接着,基于自然三次样条曲线和全局优化进行路径规划。最后,通过Prescan和Matlab进行路径规划的联合仿真实验。仿真结果表明,论文基于改进人工势场算法的局部路径规划方法能有效地规划一条曲率平滑的路径,且满足自主车辆行驶控制的需求,解决了传统人工势场算法存在的无法接近问题,且针对不同的障碍物分布场景都有较好的避障效果。 展开更多

关键词 自主车辆 路径规划 人工势场算法 三次样条曲线 联合仿真

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基于改进局部搜索算法的三维空间路径规划研究 被引量：5

17

作者 赵威 曾国辉 +2 位作者 黄勃 朱爽鑫 刘瑾 《电子科技》 2019年第6期58-63,共6页

在机器人路径规划中,搜索区域维数增大会导致路径搜索算法收敛时间过长甚至不收敛的现象发生。针对此类问题,文中以改进的局部搜索算法为基础,融合蚁群算法中信息素因子和人工势场算法中势场因子,建立了启发函数模型以提高寻优的目的性... 在机器人路径规划中,搜索区域维数增大会导致路径搜索算法收敛时间过长甚至不收敛的现象发生。针对此类问题,文中以改进的局部搜索算法为基础,融合蚁群算法中信息素因子和人工势场算法中势场因子,建立了启发函数模型以提高寻优的目的性,并对搜索到的路径用迭代法进行优化。文中具体讨论了三维空间中路径点的选取方式和启发函数模型的建立方法,同时给出了算法的详细流程。最后通过MATLAB仿真实验证明基于改进后的算法进行路径规划时,迭代次数降低,搜索速度变快,路径点轨迹趋势更加平稳。 展开更多

关键词 局部搜索算法 蚁群算法 人工势场算法 启发函数模型 迭代法 三维空间路径规划

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针对特殊威胁的改进人工势场法航迹规划 被引量：5

18

作者 李昱 李红烨 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期111-117,共7页

目前的航迹规划算法已经有较为成熟的理论体系和建模方案。人工势场算法(APF)作为有效可靠的航迹规划算法之一近些年来不断得到发展与完善,但其仍存在适用性上的不足,例如对某些具体的威胁环境,尤其是威胁区域具有特定的形状特征时,传统... 目前的航迹规划算法已经有较为成熟的理论体系和建模方案。人工势场算法(APF)作为有效可靠的航迹规划算法之一近些年来不断得到发展与完善,但其仍存在适用性上的不足,例如对某些具体的威胁环境,尤其是威胁区域具有特定的形状特征时,传统的APF算法并不能有效地对其表征并规划出高效的轨迹方案。针对这个问题对现有传统APF算法进行思路、模型、算法上的改进,并设计出针对特殊威胁的改进APF算法,使用Matlab进行仿真验证,最后得出一套可行的算法程序,使人工势场算法在无人机航迹规划的适用性上得到推广。 展开更多

关键词 无人机航迹规划 算法改进 人工势场算法 特殊威胁环境

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基于改进遗传算法的移动机器人路径规划的研究 被引量：5

19

作者 葛勇 牛成水 +2 位作者 杜美云 徐娟 张玉安 《青海大学学报（自然科学版）》 2018年第2期33-40,共8页

为改进标准遗传算法在路径规划问题中存在的初始种群可行性问题、标准遗传算子在路径规划问题上的局限性问题,文中提出了一种改进的遗传算法。首先,将环境地图转换为栅格地图,在初始种群的生成过程中加入偏移机制;然后,把人工势场算法... 为改进标准遗传算法在路径规划问题中存在的初始种群可行性问题、标准遗传算子在路径规划问题上的局限性问题,文中提出了一种改进的遗传算法。首先,将环境地图转换为栅格地图,在初始种群的生成过程中加入偏移机制;然后,把人工势场算法和偏移机制分别引入交叉算子和变异算子中;最后采用动态参数的方法控制算法的遗传参数,通过改进的遗传算法对地图模型进行仿真及其求解。根据实验结果,充分验证了本文算法的有效性和实用性。实验结果明确证明了改进的算法可以很好地解决路径规划问题,为机器人的路径规划提供了一定的指导作用。 展开更多

关键词 遗传算法 路径规划 偏移机制 人工势场算法 动态参数

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室内环境下改进的混合路径规划算法 被引量：1

20

作者 徐淑萍 杨定哲 +1 位作者 闫索遥 杨帆 《西安工业大学学报》 CAS 2024年第2期232-243,共12页

为了解决室内非结构化复杂环境下的机器人在路径规划时常常出现目标点不可达、规划过程产生折角偏移、规划过程无法及时规避动态障碍物等问题,提出一种改进的混合室内路径规划算法。该算法将改进的全局路径规划与改进的局部路径规划算... 为了解决室内非结构化复杂环境下的机器人在路径规划时常常出现目标点不可达、规划过程产生折角偏移、规划过程无法及时规避动态障碍物等问题,提出一种改进的混合室内路径规划算法。该算法将改进的全局路径规划与改进的局部路径规划算法相融合。首先,优化传统A-Star算法的启发因子,减少搜索范围和节点,再通过角平分线切点法对传统A-Star算法进行平滑处理。其次,综合路径与环境信息,采用改进的人工势场算法进行局部路径规划,通过修正斥力场参数来解决目标点不可达问题,同时构造了动态的势力场函数,使其具备决解决动态障碍物的能力。最后,对混合算法进行实际环境的路径规划实验,比起传统的混合算法文中提出的混合算法在路径规划长度上减少11.4%,运行时间减少11.1%,少经过34个冗余节点,结果表明该融合算法可以有效解决室内非结构化复杂的路径规划问题。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划技术 A-STAR算法 人工势场算法 自主避障 计算机控制

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