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基于含避障角人工势场法的机器人路径规划
被引量：
2
1
作者
万俊
孙薇
+2 位作者
葛敏
王克鸿
章晓勇
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期409-418,共10页
针对基于距离的人工势场法(Artificial potential field, APF)存在的局部极小值问题,提出了一种含避障角的人工势场法的避障路径规划方法。在平面环境中,采用斜率判定路径规划过程中的位置关系,通过机器人当前点到障碍物的距离与障碍物...
针对基于距离的人工势场法(Artificial potential field, APF)存在的局部极小值问题,提出了一种含避障角的人工势场法的避障路径规划方法。在平面环境中,采用斜率判定路径规划过程中的位置关系,通过机器人当前点到障碍物的距离与障碍物的影响半径二者之差得出人工势场法中的排斥力,并对排斥力的偏转角进行调整;另外,在空间环境中利用圆弧插补理论将机器人平面避障问题转换为空间避障问题;基于机器人构型配置对改进人工势场法进一步完善以满足实际避障要求。仿真和实验研究结果表明,含避障角的人工势场法,在单个或多个障碍物环境中进行避障路径规划时解决了局部极小值的问题,同时实现了6自由度机器人末端在避障时的轨迹曲线平滑无振荡,验证了所提出避障路径规划方法的可行性。
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关键词
6自由度机器人
人工势场法
避障角
避障偏转角度
圆弧插补
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职称材料
基于偏转角抑制的改进人工势场法路径规划
2
作者
金涛
于莲芝
《电子科技》
2024年第10期15-22,29,共9页
针对传统人工势场法在实际应用中存在的局部最极小值、目标不可达以及路径震荡等问题,文种提出了一种基于偏转角抑制的改进人工势场法。该方法以传统人工势场法为基础,采用改进斥力势场函数保证目标点为全局势能最低点。在路径解算中引...
针对传统人工势场法在实际应用中存在的局部最极小值、目标不可达以及路径震荡等问题,文种提出了一种基于偏转角抑制的改进人工势场法。该方法以传统人工势场法为基础,采用改进斥力势场函数保证目标点为全局势能最低点。在路径解算中引入偏转角抑制因子来抑制无人车行驶过程中过大的偏转角,在无人车陷入局部极小值点后每一步的路径解算中都添加新的虚拟目标点,直至无人车累积一定的偏转角摆脱障碍物群。仿真实验结果表明,该算法可以在不影响无人车避障的情况下减少规划路径的震荡性,并能够使无人车逃脱复杂障碍物群顺利到达目标点,规划出一条有效、简短以及震荡较少的路径。
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关键词
人工势场法
路径规划
无人车
震荡过滤
偏转角抑制
虚拟目标点
局部极小值
避障
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职称材料
题名
基于含避障角人工势场法的机器人路径规划
被引量：
2
1
作者
万俊
孙薇
葛敏
王克鸿
章晓勇
机构
南京理工大学材料科学与工程学院
江苏理工学院汽车与交通工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期409-418,共10页
基金
常州市应用基础研究计划项目(CJ20235061)
中国博士后科学基金项目(2021M691588)
江苏省自然科学基金项目(BK20210351)。
文摘
针对基于距离的人工势场法(Artificial potential field, APF)存在的局部极小值问题,提出了一种含避障角的人工势场法的避障路径规划方法。在平面环境中,采用斜率判定路径规划过程中的位置关系,通过机器人当前点到障碍物的距离与障碍物的影响半径二者之差得出人工势场法中的排斥力,并对排斥力的偏转角进行调整;另外,在空间环境中利用圆弧插补理论将机器人平面避障问题转换为空间避障问题;基于机器人构型配置对改进人工势场法进一步完善以满足实际避障要求。仿真和实验研究结果表明,含避障角的人工势场法,在单个或多个障碍物环境中进行避障路径规划时解决了局部极小值的问题,同时实现了6自由度机器人末端在避障时的轨迹曲线平滑无振荡,验证了所提出避障路径规划方法的可行性。
关键词
6自由度机器人
人工势场法
避障角
避障偏转角度
圆弧插补
Keywords
6-DOF
robot
artificial
potential
field
method
obstacle
avoidance
angle
deflection angle
for
obstacle
avoidance
circular
interpolation
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于偏转角抑制的改进人工势场法路径规划
2
作者
金涛
于莲芝
机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
出处
《电子科技》
2024年第10期15-22,29,共9页
基金
国家自然科学基金(61603257)。
文摘
针对传统人工势场法在实际应用中存在的局部最极小值、目标不可达以及路径震荡等问题,文种提出了一种基于偏转角抑制的改进人工势场法。该方法以传统人工势场法为基础,采用改进斥力势场函数保证目标点为全局势能最低点。在路径解算中引入偏转角抑制因子来抑制无人车行驶过程中过大的偏转角,在无人车陷入局部极小值点后每一步的路径解算中都添加新的虚拟目标点,直至无人车累积一定的偏转角摆脱障碍物群。仿真实验结果表明,该算法可以在不影响无人车避障的情况下减少规划路径的震荡性,并能够使无人车逃脱复杂障碍物群顺利到达目标点,规划出一条有效、简短以及震荡较少的路径。
关键词
人工势场法
路径规划
无人车
震荡过滤
偏转角抑制
虚拟目标点
局部极小值
避障
Keywords
artificial
potential
field
method
path
planning
driverless
vehicle
oscillation
filtering
deflection angle
suppression
virtual
target
point
local
minimum
obstacle
avoidance
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP18 [自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于含避障角人工势场法的机器人路径规划
万俊
孙薇
葛敏
王克鸿
章晓勇
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
下载PDF
职称材料
2
基于偏转角抑制的改进人工势场法路径规划
金涛
于莲芝
《电子科技》
2024
0
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职称材料
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