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轮式智能车动-静随机障碍物避障研究 被引量：9
1
作者 吴宇 郝万君 +2 位作者 卞长庚 周嘉玉 张正夫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期248-257,共10页
针对智能车传统A^(*)算法存在拐点较多,不平滑,易发生碰撞问题,提出一种A^(*)与DWA融合改进随机避障方法。在A^(*)优化算法中通过计算节点间斜率,选择关键节点,剔除冗余节点,改进了评价函数,提高A^(*)算法速度和路径平滑性。针对A^(*)... 针对智能车传统A^(*)算法存在拐点较多,不平滑,易发生碰撞问题,提出一种A^(*)与DWA融合改进随机避障方法。在A^(*)优化算法中通过计算节点间斜率,选择关键节点,剔除冗余节点,改进了评价函数,提高A^(*)算法速度和路径平滑性。针对A^(*)优化算法无法规避随机障碍物及DWA算法存在速度与安全不兼顾问题,提出一种兼顾速度与安全性的优化DWA自适应算法。在每两个优化关键节点间采用自适应动态窗口法进行局部规避随机动-静态障碍物,使智能车自主、平滑、安全、高效规避障碍。实验显示:本文算法与A^(*)、Dijkstra、改进A^(*)与基本DWA融合算法相比,在3种环境下全局路径长度、拐点数、时间平均降低2.9%、36.2%、24.7%;2.9%、40.7%、30.9%;0.31%、23.8%、13.6%,能够实现随机避障且路径平滑,验证了本算法的有效性。 展开更多
关键词 智能车 改进A^(*)算法 改进dwa算法 避障 路径规划
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融合A^(*)和DWA算法的移动机器人路径规划方法 被引量：1
2
作者 袁新亚 戴娟 +1 位作者 孙胜强 刘经纬 《电子测量技术》 北大核心 2024年第4期95-103,共9页
本研究旨在解决自主移动机器人在点到点路径规划中面临的搜索效率低下、易陷入局部最优解以及对未知动静态障碍物处理不够实时的问题。为此,将改进A^(*)算法与改进DWA进行了有效融合。在改进的A^(*)算法中,我们引入了基于障碍率的权重... 本研究旨在解决自主移动机器人在点到点路径规划中面临的搜索效率低下、易陷入局部最优解以及对未知动静态障碍物处理不够实时的问题。为此,将改进A^(*)算法与改进DWA进行了有效融合。在改进的A^(*)算法中,我们引入了基于障碍率的权重因子和双向优化策略,以提升搜索效率并生成更加平滑的路径。同时,改进的DWA算法融入了两种新的障碍物评价函数,并通过调整权重系数有效地避免了局部最优解问题。通过将改进的DWA算法与改进的A^(*)算法结合,实现了对未知动静态障碍物的高效实时避障。仿真实验结果显示,提出的改进A算法与传统A算法以及文献[23]的改进算法相比,在四种环境下的表现表明:路径转弯次数分别平均减少了30.14%和18.16%,搜索空间分别减少了35.09%和15.21%,规划时间分别降低了82.36%和38.26%。进一步地,结合改进的DWA算法后,路径规划时间、路径长度和平均运动速度相比融合传统DWA算法和文献[23]的融合算法分别平均减少了37.46%和9.82%,减少了4.59%和3.63%,提高了53.49%和7.09%。 展开更多
关键词 自主移动机器人 改进A^(*)算法 改进dwa算法 点到点路径规划
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基于改进DWA算法的移动机器人局部路径规划
3
作者 蒋华扬 吴涛 +3 位作者 任建鑫 李明烁 熊安石 贾靖涛 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期229-234,共6页
针对移动机器人在局部路径规划中所采用的传统DWA(Dynamic Window Approach,DWA)算法所存在的最优轨迹不易选取、路径不平滑以及鲁棒性较差的问题,提出了一种基于速度采样策略的融合方向信息和距离信息的移动机器人路径规划算法。在传统... 针对移动机器人在局部路径规划中所采用的传统DWA(Dynamic Window Approach,DWA)算法所存在的最优轨迹不易选取、路径不平滑以及鲁棒性较差的问题,提出了一种基于速度采样策略的融合方向信息和距离信息的移动机器人路径规划算法。在传统DWA算法评价函数中增加子目标点与机器人运动方向的角偏差评估项,机器人局部路径末端点到目标点和全局路径的距离评估项,以及机器人与未知障碍物之间的距离评估项,来优化移动机器人运动路径。最后,对算法进行了算例仿真和效果评估,在室内走廊环境,对移动机器人进行了自主避障实验,证明本文改进DWA算法在路径规划和自主避障方面具有运行时间短,迭代次数少和轨迹更加平滑的特点。 展开更多
关键词 移动机器人 局部路径规划 改进dwa算法 速度采样 自主避障
原文传递
基于改进VSRB-RRT算法的机器人路径规划仿真实验 被引量：1
4
作者 倪建云 李浩 +3 位作者 谷海青 杜合磊 吴杰 薛晨阳 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第9期172-178,共7页
针对B-RRT算法在路径规划时存在的采样效率低、路径冗长且不光滑,以及无法实时避障等问题,该文提出了基于改进的可变采样区域双向RRT(VSRB-RRT)和DWA的避障路径规划融合算法。在全局规划过程中,VSRB-RRT算法使用可变采样区域和目标偏置... 针对B-RRT算法在路径规划时存在的采样效率低、路径冗长且不光滑,以及无法实时避障等问题,该文提出了基于改进的可变采样区域双向RRT(VSRB-RRT)和DWA的避障路径规划融合算法。在全局规划过程中,VSRB-RRT算法使用可变采样区域和目标偏置策略相结合的方法,加快了收敛速度并提高了采样效率,并使用贪婪优化、迭代优化和关键点优化生成代价低且光滑可执行的路径。在局部规划过程中,以改进VSRB-RRT算法规划的路径为指引,选取路径上的关键点,并使用改进DWA算法在关键点分段路径上分段规划。仿真实验表明:改进VSRB-RRT算法具有较好的搜索效率,能够以最少的时间和最稳定的效率获得最优路径,同时也验证了融合算法在实时避障路径规划时的有效性。 展开更多
关键词 路径规划 可变采样区域 改进VSRB-RRT算法 改进dwa算法 融合算法
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基于改进ACO-DWA算法的轮式植保机器人避障路径研究
5
作者 牛晶 申传艳 +2 位作者 张利鹏 李奇军 刘世锋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期188-200,共13页
山地非标准果园内大型植保机械通行性差,小型轮式植保机器人有广阔的应用前景。为解决因果园枝叶郁闭所造成的视觉信息误判,作业地形复杂所造成的机器人避障不及时等问题,提出了一种基于改进ACO-DWA算法的轮式植保机器人路径规划算法。... 山地非标准果园内大型植保机械通行性差,小型轮式植保机器人有广阔的应用前景。为解决因果园枝叶郁闭所造成的视觉信息误判,作业地形复杂所造成的机器人避障不及时等问题,提出了一种基于改进ACO-DWA算法的轮式植保机器人路径规划算法。首先通过激光雷达获取果园环境信息,应用体素化网格法精简点云密度,利用栅格法分割地面点云,采用K-means算法提取机器人行间通行区域;再结合植保机器人的运动学模型及作业规范约束,采用基于模型预测算法(SBMPO)生成一系列待选轨迹集合;然后采用改进的ACO-DWA算法,将机器人的通行成本融入搜索节点的目标函数,根据环境地图在线进行路径规划;最后,利用MATLAB R2021仿真平台和机器人ROS操作系统分别进行了仿真验证和实景布置试验。试验结果表明,该方法可以明显改善机器人在果园复杂场景下的通行能力,算法路径规划效果和运行效率明显提高。 展开更多
关键词 轮式植保机器人 改进ACO-dwa算法 路径规划 通行成本 能耗成本
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