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移动机器人路径规划技术综述 被引量：324
1
作者 朱大奇 颜明重 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期961-967,共7页
智能移动机器人路径规划问题一直是机器人研究的核心内容之一.将移动机器人路径规划方法概括为:基于模版匹配路径规划技术、基于人工势场路径规划技术、基于地图构建路径规划技术和基于人工智能的路径规划技术.分别对这几种方法进行总... 智能移动机器人路径规划问题一直是机器人研究的核心内容之一.将移动机器人路径规划方法概括为:基于模版匹配路径规划技术、基于人工势场路径规划技术、基于地图构建路径规划技术和基于人工智能的路径规划技术.分别对这几种方法进行总结与评价,最后展望了移动机器人路径规划的未来研究方向. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 人工势场 模板匹配 地图构建 神经网络 智能计算
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基于改进A*算法的移动机器人路径规划 被引量：233
2
作者 赵晓 王铮 +1 位作者 黄程侃 赵燕伟 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期903-910,共8页
为了解决较大场景下A*寻路算法存在的内存开销大、计算时间长等问题,本文在A*算法的基础上,结合跳点搜索算法,提出一种改进的A*算法.该算法通过筛选跳点进行扩展,直到生成最终路径,扩展过程中使用跳点代替A*算法中大量可能被添加到OpenL... 为了解决较大场景下A*寻路算法存在的内存开销大、计算时间长等问题,本文在A*算法的基础上,结合跳点搜索算法,提出一种改进的A*算法.该算法通过筛选跳点进行扩展,直到生成最终路径,扩展过程中使用跳点代替A*算法中大量可能被添加到OpenList和ClosedList的不必要节点,从而减少计算量.为了验证改进A*算法的有效性,分别在不同尺寸的2维栅格地图中进行仿真,仿真结果表明,相比A*算法,改进A*算法在寻路过程中扩展更少的节点,寻路速度更快,且加速效果随环境地图的增大更加明显.最后将改进A*算法应用于移动机器人Turtlebot2进行对比实验.实验结果表明,在生成相同路径的基础上,改进A*算法的寻路速度较A*算法提高了约200%,能够满足移动机器人路径规划的要求. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 A*算法 跳点搜索
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移动机器人导航技术现状与展望 被引量：109
3
作者 王志文 郭戈 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期470-474,共5页
移动机器人导航涉及到路径规划 ,传感器的选择及传感器信息的融合等技术 .本文综述了自主式移动机器人的导航技术 ,对其中的定位、路径规划及多传感器信息融合等技术进行了较详细的分析 .
关键词 移动机器人 导航 定位 路径规划 多传感器融合 人工神经网络 模糊逻辑
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基于改进A＊算法的室内移动机器人路径规划 被引量：184
4
作者 王殿君 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1085-1089,共5页
针对移动机器人在室内定位的特点,在结构化环境下,开发了机器人路径规划系统。在阐述了全局地图构建方法基础上,根据移动机器人的实际运行环境采用栅格法构建了环境地图。利用A*算法进行初步路径规划,其不足之处是路径规划数据中包含了... 针对移动机器人在室内定位的特点,在结构化环境下,开发了机器人路径规划系统。在阐述了全局地图构建方法基础上,根据移动机器人的实际运行环境采用栅格法构建了环境地图。利用A*算法进行初步路径规划,其不足之处是路径规划数据中包含了所有规划点的坐标,冗余点较多,且移动机器人无法在拐点处调整自身姿态。针对这些不足,提出了能够计算出拐点、旋转方向及旋转最小角度的A*路径规划改进算法并进行了实验。移动机器人定位实验结果表明:利用改进后的A*路径规划算法不仅简化了路径,而且在拐点处移动机器人能够调整自身姿态,可以较好地满足室内移动机器人全自主运动的要求。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 定位系统
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基于栅格法的机器人路径规划蚁群算法 被引量：122
5
作者 朱庆保 张玉兰 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期132-136,共5页
描述了一种静态环境下的机器人路径规划仿生算法.该算法用栅格法对场景进行建模,模拟蚂蚁的觅食行为,由多只蚂蚁协作完成最优路径的搜索.搜索过程采用了概率搜索策略、最近邻居策略和目标导引函数,使得搜索过程极为迅速高效.仿真实验结... 描述了一种静态环境下的机器人路径规划仿生算法.该算法用栅格法对场景进行建模,模拟蚂蚁的觅食行为,由多只蚂蚁协作完成最优路径的搜索.搜索过程采用了概率搜索策略、最近邻居策略和目标导引函数,使得搜索过程极为迅速高效.仿真实验结果表明,即使在障碍物非常复杂的地理环境,用本算法也能迅速规划出最优路径,且能进行实时规划,效果十分令人满意. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 蚁群算法 概率搜索
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移动机器人路径规划算法综述 被引量：143
6
作者 霍凤财 迟金 +3 位作者 黄梓健 任璐 孙勤江 陈建玲 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2018年第6期639-647,共9页
为提高机器人路径规划的搜索速度,缩短搜索时间,总结归纳移动机器人在路径规划问题上的算法及其特点。首先回顾移动机器人发展历史,并对路径规划技术进行概述;其次对移动机器人路径规划进行分类总结,并从移动机器人对环境掌握情况的角... 为提高机器人路径规划的搜索速度,缩短搜索时间,总结归纳移动机器人在路径规划问题上的算法及其特点。首先回顾移动机器人发展历史,并对路径规划技术进行概述;其次对移动机器人路径规划进行分类总结,并从移动机器人对环境掌握情况的角度出发,将移动机器人路径规划分成全局规划和局部规划两类,然后对全局规划和局部规划的相关算法进行综述,同时对相关算法发展现状及优缺点进行总结。最后指出机器人路径规划技术在改进算法、混合算法、多机器人协作、复杂环境以及多维环境下进一步深入研究的未来发展趋势。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 全局路径规划 局部路径规划
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基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法 被引量：143
7
作者 柳长安 鄢小虎 +1 位作者 刘春阳 吴华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1220-1224,共5页
本文提出了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法.首先针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,提出了根据目标点自适应调整启发函数,提高算法的收敛速度;借鉴狼群分配原则对信息素进行更新,避免搜索陷入局部最优.其... 本文提出了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划方法.首先针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,提出了根据目标点自适应调整启发函数,提高算法的收敛速度;借鉴狼群分配原则对信息素进行更新,避免搜索陷入局部最优.其次为了优化改进蚁群算法的性能,提出用粒子群算法对改进蚁群算法的重要参数进行优化选择.最后实现了基于改进蚁群算法的移动机器人动态路径规划并完成了仿真实验,实验结果证明了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 改进蚁群算法
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移动机器人路径规划技术的研究现状与展望 被引量：75
8
作者 戴博 肖晓明 蔡自兴 《控制工程》 CSCD 2005年第3期198-202,共5页
从基于事例、基于环境模型和基于行为三个方面全面而系统地综述了移动机器人路径规划技术的研究现状,对于当前普遍采用的路径规划方法及其实际应用情况进行了较为详细的介绍和分析;同时分别探讨了反应式规划和慎思规划、全局规划和局部... 从基于事例、基于环境模型和基于行为三个方面全面而系统地综述了移动机器人路径规划技术的研究现状,对于当前普遍采用的路径规划方法及其实际应用情况进行了较为详细的介绍和分析;同时分别探讨了反应式规划和慎思规划、全局规划和局部规划、传统方法和新的智能方法之间的结合状况,并借此得出了有关路径规划技术的一些新的发展趋势;总结了该领域有待进一步研究的相关问题。 展开更多
关键词 移动机器人 规划技术 研究现状 路径 展望 基于事例 基于行为 环境模型 应用情况 规划方法 局部规划 全局规划 智能方法 传统方法 发展趋势 反应式
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改进人工势场法的移动机器人路径规划 被引量：120
9
作者 于振中 闫继宏 +2 位作者 赵杰 陈志峰 朱延河 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期50-55,共6页
针对传统人工势场法应用于移动机器人路径规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:使用势场强度代替力矢量进行路径规划;在障碍物的斥力势场中添加系数项,解决障碍物与目标点过近导致的目标不可达问题;考虑移动障碍物速度与机器人速... 针对传统人工势场法应用于移动机器人路径规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:使用势场强度代替力矢量进行路径规划;在障碍物的斥力势场中添加系数项,解决障碍物与目标点过近导致的目标不可达问题;考虑移动障碍物速度与机器人速度的影响,将速度信息引入到势场函数中;引入"填平势场"引导机器人走出局部极小点.在改进人工势场模型基础上,将各种势场强度用代数和方式叠加,用遗传信赖域算法搜索机器人在一个采样周期中移动范围内的势场强度之和最小的点,多个最小点构成全局优化路径.实验结果表明,该方法能够较好地实现动态环境下移动机器人的路径规划. 展开更多
关键词 移动机器人 人工势场 遗传信赖域 路径规划
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融合改进A~*算法和动态窗口法的全局动态路径规划 被引量：114
10
作者 程传奇 郝向阳 +2 位作者 李建胜 张振杰 孙国鹏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期137-143,共7页
针对移动机器人路径规划全局最优、实时避障的需求,提出了一种融合改进A~*算法和动态窗口法的全局动态路径规划方法。首先,基于传统A~*算法,结合Manhattan和Euclidean距离,设计了一种优化的启发搜索函数;然后,利用关键点选取策略,剔除... 针对移动机器人路径规划全局最优、实时避障的需求,提出了一种融合改进A~*算法和动态窗口法的全局动态路径规划方法。首先,基于传统A~*算法,结合Manhattan和Euclidean距离,设计了一种优化的启发搜索函数;然后,利用关键点选取策略,剔除冗余路径点和不必要的转折点;最后,融合动态窗口法,构造了顾及全局最优路径的评价函数,基于该评价函数,应用动态窗口法,进行实时动态路径规划,在保证规划路径全局最优性的基础上,提高了平滑性及路径规划的局部避障能力。实验结果表明:与传统A~*算法相比,所提算法规划的路径更平滑,可实时动态避障,且能输出控制参数,这利于机器人的自动控制;与动态窗口法相比,所提算法能够保证规划路径的全局最优性,路径长度由28.879m缩短为22.285m。该研究对于移动机器人自主导航的应用具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 A＊算法 动态窗口法 动态避障
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动态环境中基于模糊概念的机器人路径搜索方法 被引量：42
11
作者 庄晓东 孟庆春 +3 位作者 殷波 王汝霖 熊建设 王旭柱 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期397-399,458,共4页
本文提出一种基于模糊概念的动态环境模型 ,以及在此模型基础上的机器人路径搜索方法 .这种方法利用动态环境中物体的运动信息进行局部搜索 .通过计算机模拟实验 ,证明这种方法在移动障碍和移动目标的环境中能有效的实现机器人避碰和导航 .
关键词 移动机器人 路径搜索 动态环境 模糊概念 计算机模拟
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移动机器人路径规划方法研究 被引量：98
12
作者 曲道奎 杜振军 +1 位作者 徐殿国 徐方 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期97-101,106,共6页
针对室内动态非结构化环境下的移动机器人路径规划问题,提出了一种能够将全局路径规划方法和局部路径规划方法相结合、将基于反应的行为规划和基于慎思的行为规划相结合的路径规划方法.全局路径规划器采用A*算法生成到达目标点的子目标... 针对室内动态非结构化环境下的移动机器人路径规划问题,提出了一种能够将全局路径规划方法和局部路径规划方法相结合、将基于反应的行为规划和基于慎思的行为规划相结合的路径规划方法.全局路径规划器采用A*算法生成到达目标点的子目标节点序列;局部路径规划器采用改进的人工势场方法对子目标节点序列中相邻两节点进行路径平滑和优化处理.在考虑了移动机器人运动学约束的前提下,该方法不但能够充分利用已知环境信息生成全局最优路径,而且还能及时处理所遇到的随机障碍信息.仿真研究与在室内复杂环境下的实际运行结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 动态环境
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基于粒子群优化算法的移动机器人全局路径规划 被引量：79
13
作者 孙波 陈卫东 席裕庚 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1052-1055,1060,共5页
提出了一种基于粒子群优化算法的移动机器人全局路径规划方法.该方法首先进行环境地图建模,通过坐标变换在路径的起点与终点之间建立新地图,然后利用粒子群优化算法获得一条全局最优路径.该方法模型简单,算法复杂度低,收敛速度快,而且... 提出了一种基于粒子群优化算法的移动机器人全局路径规划方法.该方法首先进行环境地图建模,通过坐标变换在路径的起点与终点之间建立新地图,然后利用粒子群优化算法获得一条全局最优路径.该方法模型简单,算法复杂度低,收敛速度快,而且模型不依赖于障碍物的形状.仿真实验证实了该方法的有效性. 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 粒子群优化算法
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基于A~*算法和人工势场法的移动机器人路径规划 被引量：97
14
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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基于人工势场法的路径规划方法研究及展望 被引量：96
15
作者 张殿富 刘福 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2013年第6期88-95,共8页
人工势场方法因其简单、高效、生成路径平滑的特点,在机器人路径规划领域得到了广泛的应用。首先介绍了基于传统人工势场模型的路径规划基本原理,并对其存在的易陷入局部极小值的问题进行了详细分析;然后重点讨论和总结了针对目标不可... 人工势场方法因其简单、高效、生成路径平滑的特点,在机器人路径规划领域得到了广泛的应用。首先介绍了基于传统人工势场模型的路径规划基本原理,并对其存在的易陷入局部极小值的问题进行了详细分析;然后重点讨论和总结了针对目标不可达、易陷入徘徊抖动状态、动态环境规划能力不足等问题的改进策略;最后对基于人工势场的路径规划方法的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 人工势场 局部极小
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一种动态搜索策略的蚁群算法及其在机器人路径规划中的应用 被引量：95
16
作者 游晓明 刘升 吕金秋 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期552-556,共5页
采用蚁群算法求解复杂环境下移动机器人路径规划问题时,会出现运算时间过长、求解精度不高等问题,对此,定义一种新的动态搜索诱导算子以改进蚁群算法性能.重点设计了动态搜索模型,即:在进化初期设定较大阈值以增加种群的多样性;而伴随... 采用蚁群算法求解复杂环境下移动机器人路径规划问题时,会出现运算时间过长、求解精度不高等问题,对此,定义一种新的动态搜索诱导算子以改进蚁群算法性能.重点设计了动态搜索模型,即:在进化初期设定较大阈值以增加种群的多样性;而伴随进化过程,利用衰减模型动态调整为较小阈值以加快收敛速度.TSP测试实验结果表明,该改进蚁群算法不仅能加快收敛速度,而且有效提高了优化解的质量.复杂环境中机器人路径规划问题的求解验证了所提出算法的实际应用效果. 展开更多
关键词 蚁群系统 动态搜索诱导算子 移动机器人 路径规划 复杂环境
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基于粒子群算法的移动机器人路径规划 被引量：42
17
作者 秦元庆 孙德宝 +1 位作者 李宁 马强 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期222-225,共4页
提出一种分步路径规划方法 ,首先采用链接图建立机器人工作空间模型 ,用Dijkstra算法求得链接图最短路径 ;然后用粒子群算法对此路径进行优化 ,得到全局最优路径 .仿真结果表明 :所提方法简便可行 ,能够满足移动机器人导航的高实时性要... 提出一种分步路径规划方法 ,首先采用链接图建立机器人工作空间模型 ,用Dijkstra算法求得链接图最短路径 ;然后用粒子群算法对此路径进行优化 ,得到全局最优路径 .仿真结果表明 :所提方法简便可行 ,能够满足移动机器人导航的高实时性要求 。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 DIJKSTRA算法 仿真 粒子群算法
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基于模糊控制的自主机器人路径规划策略研究 被引量：44
18
作者 付宜利 顾晓宇 王树国 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期548-552,共5页
结合人类的经验及模糊控制理论研究移动机器人的局部路径规划问题 ,采用步长的转向角控制的方法模拟驾车减速的自然过程 ,同时采用了虚拟目标点的方法处理局部路径规划中经常出现的陷阱问题 .
关键词 移动机器人 模糊控制 陷阱摆脱 路径规划
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动态环境下基于改进蚁群算法的机器人路径规划研究 被引量：74
19
作者 屈鸿 黄利伟 柯星 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期260-265,共6页
针对动态复杂条件下的移动机器人路径规划问题,根据全局静态环境先验知识,提出一种改进蚁群算法。在经典蚁群算法的基础上通过调整转移概率,限定信息素强度的上下界,并引入相关策略解决死锁问题,可以避免初期规划的盲目性,增加解的多样... 针对动态复杂条件下的移动机器人路径规划问题,根据全局静态环境先验知识,提出一种改进蚁群算法。在经典蚁群算法的基础上通过调整转移概率,限定信息素强度的上下界,并引入相关策略解决死锁问题,可以避免初期规划的盲目性,增加解的多样性,提高算法的全局搜索能力,进一步减小算法早熟的可能性。在规划过程中,根据动态障碍物运行方向的变化与否,提出了相应的碰撞避免策略,并针对环境突发状况引入Follow_wall行为进行改进。仿真实验证明,该算法优于经典蚁群算法,可有效地指导移动机器人避免环境中的动态障碍物,获取无碰最优或次优路径,并能更好地适应环境的变化。 展开更多
关键词 蚁群算法 动态复杂环境 移动机器人 路径规划
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改进A~*算法的移动机器人最短路径规划 被引量：72
20
作者 王维 裴东 冯璋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第5期1523-1526,共4页
针对复杂室内环境下移动机器人路径规划存在实时性差的问题,通过对Dijkstra算法、传统A*算法以及一些改进的A*算法的分析比较,提出了对A*算法的进一步改进的思路。首先对当前节点及其父节点的估计路径代价进行指数衰减的方式加权,使得A... 针对复杂室内环境下移动机器人路径规划存在实时性差的问题,通过对Dijkstra算法、传统A*算法以及一些改进的A*算法的分析比较,提出了对A*算法的进一步改进的思路。首先对当前节点及其父节点的估计路径代价进行指数衰减的方式加权,使得A*算法在离目标点较远时能够很快地向目标点靠近,在距目标点较近时能够局部细致搜索保证目标点附近障碍物较多时目标可达;然后对生成的路径进行五次多项式平滑处理,使得路径进一步缩短且便于机器人控制。仿真结果表明,改进算法较传统A*算法时间减少93.8%,路径长度缩短17.6%、无90°转折点,使得机器人可以连续不停顿地跟踪所规划路径到达目标。在不同的场景下,对所提算法进行验证,结果表明所提算法能够适应不同的环境且有很好的实时性。 展开更多
关键词 移动机器人 最短路径规划 DIJKSTRA算法 A^＊算法 五次多项式
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