基于改进的A^*算法与动态窗口法的移动机器人路径规划 被引量：157

1

作者 王洪斌 尹鹏衡 +2 位作者 郑维 王红 左佳铄 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期346-353,共8页

提出了一种改进的A^*算法与动态窗口法相结合的混合算法,以解决移动机器人在多目标复杂环境中的路径规划问题.首要,为了提升算法的运行效率,实现单次规划的路径可通过多个目标点,同时提升路径平滑处理的灵活性并满足移动机器人非完整约... 提出了一种改进的A^*算法与动态窗口法相结合的混合算法,以解决移动机器人在多目标复杂环境中的路径规划问题.首要,为了提升算法的运行效率,实现单次规划的路径可通过多个目标点,同时提升路径平滑处理的灵活性并满足移动机器人非完整约束条件,本文利用目标成本函数对所有目标进行优先级判定,进而利用改进的A^*算法规划一条经过多个目标点的最优路径,同时采用自适应圆弧优化算法与加权障碍物步长调节算法,有效地将路径长度缩短5%,转折角总度数降低26.62%.其次,为实现移动机器人在动态复杂环境中局部避障并追击动态目标点.提出将改进动态窗口算法与全局路径规划信息相结合的在线路径规划法,采用预瞄偏差角追踪法成功捕捉移动目标点,并提升了路径规划效率.最后,对所提方法进行仿真实验,结果表明该方法能够在复杂动态环境中更有效地实现路径规划. 展开更多

关键词 路径规划 移动机器人 改进A^*算法 动态窗口法

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基于改进A^*与DWA算法融合的温室机器人路径规划 被引量：83

2

作者 劳彩莲 李鹏 冯宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期14-22,共9页

根据温室环境下移动机器人作业的实时路径规划要求,提出一种基于改进A^*算法与动态窗口法相结合的温室机器人路径规划算法。针对传统A^*算法搜索算法拐点过多的问题,对关键点选取策略进行改进,融合动态窗口法,构建全局最优路径评价函数... 根据温室环境下移动机器人作业的实时路径规划要求,提出一种基于改进A^*算法与动态窗口法相结合的温室机器人路径规划算法。针对传统A^*算法搜索算法拐点过多的问题,对关键点选取策略进行改进,融合动态窗口法,构建全局最优路径评价函数,采用超声传感器进行局部避障,实现实时最优的路径规划。仿真实验结果证明,与传统A^*、Dijkstra、RRT算法相比,基于改进A^*算法的路径更为平滑和高效。真实环境下实验表明,移动机器人能够实现自主导航,跟踪误差保持在0.22 m以内、定位误差不大于0.28 m,能够满足实际需求。 展开更多

关键词 温室机器人 路径规划 改进A^*算法 动态窗口法 算法融合

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改进A*算法与动态窗口法的机器人动态路径规划 被引量：48

3

作者 槐创锋 郭龙 +1 位作者 贾雪艳 张子昊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第8期244-248,共5页

针对传统A*算法自身节点搜索策略存在路径转折点多、转折角度大、可行路径不是理论上的最优路径等缺点,将传统A*算法3×3的搜索邻域扩展为7×7,同时去除扩展邻域同方向的多余子节点,改进为7×7的A*算法,消除了传统A*算法的3... 针对传统A*算法自身节点搜索策略存在路径转折点多、转折角度大、可行路径不是理论上的最优路径等缺点,将传统A*算法3×3的搜索邻域扩展为7×7,同时去除扩展邻域同方向的多余子节点,改进为7×7的A*算法,消除了传统A*算法的3×3邻域搜索和节点移动方向仅为0.25π的整数倍的限制,优化了搜索角度。其次,针对移动机器人在复杂环境下动态路径规划问题,将改进7×7的A*算法与动态窗口算法进行融合,设计了一种全局最优路径的动态窗口评价函数,综合考虑移动速度、转角平滑度、安全性等因素,将改进7×7的A*算法与动态窗口法的融合算法与多种算法仿真比较,结果表明:改进7×7的A*算法与动态窗口法的融合算法更具有高效性和可行性。 展开更多

关键词 改进的A*算法 动态窗口法 动态路径规划 融合算法

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改进A^(*)算法的移动机器人路径规划 被引量：23

4

作者 杨明亮 李宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期795-800,共6页

机器人在执行各种任务中需要具备运动控制、定位、建图与路径规划的能力,针对传统^(*)算法在路径规划中容易陷入局部最优点和转折较多问题,提出了一种改进A^(*)(A-Star)和动态窗口法(Dynamic window approach,DWA)相结合的混合算法。移... 机器人在执行各种任务中需要具备运动控制、定位、建图与路径规划的能力,针对传统^(*)算法在路径规划中容易陷入局部最优点和转折较多问题,提出了一种改进A^(*)(A-Star)和动态窗口法(Dynamic window approach,DWA)相结合的混合算法。移动机器人平台以激光传感器作为核心传感器,获得环境的二维信息,针对同步定位与建图问题,改进了Lazy Decision算法提高回环质量、减少计算量。针对机器人在路径规划中存在的问题,在A;算法中引入预测距离,设定动态衡量启发式A^(*)算法中的h(n)权重系数,解决了使用A;算法扩展节点多、容易陷入局部最优的问题,同时对路径规划中拐角进行修正,有效地将路径规划时间降低14%。并在由运动底盘、2D激光雷达传感器和计算机运算平台组成的自主移动机器人系统试验平台上验证了方法的有效性,不仅缩短运行时间、优化了路径复杂度,还有效克服了传统路径规划中转折角多、转折角度大的缺点。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进^(*)算法 动态窗口法

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改进A^(*)和DWA融合的移动机器人导航算法 被引量：15

5

作者 袁千贺 魏国亮 +1 位作者 田昕 沈斯杰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第2期334-339,共6页

针对在移动机器人导航过程中,单一使用A^(*)算法或DWA(Dynamic Window Approach)算法无法兼具全局路径最优与实时避障的问题,提出一种基于改进A^(*)与DWA相融合的移动机器人导航算法.首先,在改进A^(*)算法中,引入环境信息自适应调整代... 针对在移动机器人导航过程中,单一使用A^(*)算法或DWA(Dynamic Window Approach)算法无法兼具全局路径最优与实时避障的问题,提出一种基于改进A^(*)与DWA相融合的移动机器人导航算法.首先,在改进A^(*)算法中,引入环境信息自适应调整代价函数,提高搜索效率;并利用一种关键点选取策略剔除冗余点,保留必要的路径节点,从而规划出只具有关键点的全局路径.然后,在全局路径的基础上,构造结合关键点信息的DWA算法评价函数,进而应用DWA算法以关键点作为中间目标点规划局部路径,提高路径平滑性,实现全局路径最优以及实时避障功能.最后,通过仿真实验和真实环境实验的联合论证,验证了所提出导航算法的有效性和可行性. 展开更多

关键词 移动机器人 导航 改进A^(*)算法 DWA算法 算法融合

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基于改进A^(*)算法和DWA融合的机器人路径规划研究 被引量：12

6

作者 赵久强 赵庭辉 +2 位作者 冯毅萍 曹峥 仲玉芳 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第3期87-92,共6页

传统的A^(*)算法存在未考虑移动机器人实际行驶时间,路径规划转折点多,且无法处理复杂环境中出现随机障碍物等问题。针对上述问题,提出了一种将移动机器人行驶时间作为代价且能根据障碍物信息调整启发函数权重的改进A^(*)算法,有效地减... 传统的A^(*)算法存在未考虑移动机器人实际行驶时间,路径规划转折点多,且无法处理复杂环境中出现随机障碍物等问题。针对上述问题,提出了一种将移动机器人行驶时间作为代价且能根据障碍物信息调整启发函数权重的改进A^(*)算法,有效地减少了路径规划时的转弯次数和转弯角度。使用Floyd算法进一步进行优化,删除冗余转折点,减少转弯次数以及提升路径的平滑度。改进后的A^(*)算法规划的路径相较于传统A^(*)算法平均转弯次数减少49.0%,转弯角度减少50.8%,路径长度减少1.7%。融合DWA算法后,能够在改进A^(*)算法规划的全局路径基础上进行局部路径修正,实现动态避障,最后经过仿真验证了算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 路径规划 改进A^(*)算法 动态窗口法 动态避障

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室内智能消防机器人设计与路径规划研究 被引量：13

7

作者 何光层 常景 +1 位作者 杨竣皓 刘志坚 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第2期237-241,共5页

设计研发了一种室内智能消防机器人,由激光雷达、移动底盘、机械臂、深度相机、热成像深度相机、灭火剂喷头、控制箱等组成。机器人具备遥操作、建图、自主导航、巡检、灭火等功能,通过感知周围环境完成自动导航避障。消防机器人基于火... 设计研发了一种室内智能消防机器人,由激光雷达、移动底盘、机械臂、深度相机、热成像深度相机、灭火剂喷头、控制箱等组成。机器人具备遥操作、建图、自主导航、巡检、灭火等功能,通过感知周围环境完成自动导航避障。消防机器人基于火情报警信息,采用改进A*算法进行全局路径规划,并使用动态窗口法(Dynamic Window Approach,DWA)修正局部路径。在移动到火警位置后,机器人使用机械臂调整灭火装置喷嘴,对准火源喷射灭火剂实现灭火。实测结果表明,所设计机器人具备机动灵活、性能稳定等优点,能够有效完成设定灭火任务。 展开更多

关键词 室内智能消防机器人 路径规划 改进A*算法 动态窗口法

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基于改进A^(*)和DWA的无人艇路径规划算法 被引量：13

8

作者 王子静 陈熙源 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期249-254,共6页

针对存在动态障碍的复杂海洋环境中无人艇的应用,提出了基于改进A^(*)和DWA的无人艇路径规划算法。在全局路径规划时,基于动态改变步长方法设计了一种改进的快速平滑A^(*)算法,克服了传统A^(*)算法存在的大范围搜索时效率低下、生成路... 针对存在动态障碍的复杂海洋环境中无人艇的应用,提出了基于改进A^(*)和DWA的无人艇路径规划算法。在全局路径规划时,基于动态改变步长方法设计了一种改进的快速平滑A^(*)算法,克服了传统A^(*)算法存在的大范围搜索时效率低下、生成路径不平滑等缺点,基于无人艇传感及导航信息,通过在DWA的评价函数中增加路径偏差项,将全局规划与局部规划相结合,实现了动态环境下无人艇的路径规划。仿真实验结果表明,该算法相比传统A^(*)算法,规划的路径平滑,运行效率提升了约30倍,并可以躲避环境中可能存在的动态障碍,确保无人艇安全、高效地到达目标点。 展开更多

关键词 无人艇 路径规划 改进A^(*)算法 动态窗口法

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基于改进A^(*)算法和动态窗口法的机器人路径规划 被引量：9

9

作者 郭园园 袁杰 赵克刚 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2022年第7期1273-1281,共9页

针对移动机器人在复杂环境下(包含静态和动态环境)的路径规划效率低的问题,提出了一种改进的A^(*)算法与动态窗口法相结合的混合算法。针对传统A^(*)算法安全性不足的问题,采用障碍规避策略,优化节点的选择方式,增加路径的安全性;针对... 针对移动机器人在复杂环境下(包含静态和动态环境)的路径规划效率低的问题,提出了一种改进的A^(*)算法与动态窗口法相结合的混合算法。针对传统A^(*)算法安全性不足的问题,采用障碍规避策略,优化节点的选择方式,增加路径的安全性;针对转折点多的问题,采用递归二分法优化策略,去除冗余节点,减少转弯次数;针对静态环境下路径平滑性不足的问题,采用动态内切圆平滑策略将折线角优化成弧度角,以增加路径的平滑性。对于传统动态窗口法的目标点附近存在障碍物时规划效果不好和容易在凹型槽类障碍物中陷入局部最优的问题,在原有的评价函数中引入了距离偏差和轨迹偏差。最后,对所提的改进A^(*)算法和混合算法分别在静态和动态环境下与其他算法进行仿真比较。从结果可以看出,与传统混合算法相比,临时障碍环境下,路径长度和运行时间分别缩短了13.2%和65.8%;移动障碍环境下,路径长度和运行时间分别缩短了13.9%和44.9%,所提的算法提高了在复杂环境中规划路径的效率。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进A^(*)算法 动态窗口法

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一种动态环境下无人艇局部路径规划方法 被引量：4

10

作者 容煜 何正伟 王森杰 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2023年第2期275-280,共6页

文中针对避碰复杂性、策略各异性,以及避碰后复航等问题,综合考虑实时性和避碰代价等因素,提出了一种基于改进动态窗口的无人艇动态路径规划方法,在线求解避碰决策和路径规划问题.利用对抗网络构建轨迹障碍域模型,实现船舶航迹的时空建... 文中针对避碰复杂性、策略各异性,以及避碰后复航等问题,综合考虑实时性和避碰代价等因素,提出了一种基于改进动态窗口的无人艇动态路径规划方法,在线求解避碰决策和路径规划问题.利用对抗网络构建轨迹障碍域模型,实现船舶航迹的时空建模.仿真实验模拟多种船舶冲突局面下的实时路径规划.结果表明:该方法能够有效地完成复杂交通环境下的无人艇动态避碰和复航. 展开更多

关键词 无人艇 动态环境 路径规划 改进动态窗口 动态障碍物

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基于改进A^(*)算法的石化巡检机器人路径规划

11

作者 谭亮 孙国玺 《广东石油化工学院学报》 2024年第3期68-73,共6页

针对石化厂区环境复杂、路径规划困难问题,提出一种基于改进A^(*)算法的石化巡检机器人的路径规划算法。在传统的A^(*)算法上进行了优化并与动态窗口法融合,提高了巡检机器人的路径搜索效率和规划能力。首先,对传统A^(*)算法的启发式函... 针对石化厂区环境复杂、路径规划困难问题,提出一种基于改进A^(*)算法的石化巡检机器人的路径规划算法。在传统的A^(*)算法上进行了优化并与动态窗口法融合,提高了巡检机器人的路径搜索效率和规划能力。首先,对传统A^(*)算法的启发式函数进行改进,采用动态权重系数对启发函数进行控制,减少全局路径规划节点数量,提高算法效率;其次,优化邻域搜索,减少节点访问量,使路径规划目的性更强;再次,使用B样条曲线对路径进行平滑处理;最后,选取路径规划线路中动态变化点作为动态窗口法的节点进行动态避障。实验结果表明,与传统A^(*)算法相比,改进A^(*)算法在路径长度和计算时长上均有提升;融合动态窗口后,在保证全局最优的前提下,实现动态避障,兼顾安全性和高效性。 展开更多

关键词 改进A^(*)算法 机器人 动态窗口法 路径规划 石化

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基于改进A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人随机避障方法研究 被引量：78

12

作者 迟旭 李花 费继友 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期132-140,共9页

针对机器人在存在随机障碍物环境中采用A^(*)算法规划路径会出现碰撞或路径规划失败的问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相融合的机器人随机避障方法。在改进A^(*)算法中,首先优化了搜索点选取策略和评价函数,提高了A^(*)算... 针对机器人在存在随机障碍物环境中采用A^(*)算法规划路径会出现碰撞或路径规划失败的问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相融合的机器人随机避障方法。在改进A^(*)算法中,首先优化了搜索点选取策略和评价函数,提高了A^(*)算法的搜索效率;然后提出冗余点删除策略,剔除路径中的冗余节点,并在每两个相邻节点间采用动态窗口法进行局部规划,确保在全局最优路径基础之上,实时随机避障,使机器人顺利到达目标点。实验结果表明,改进A^(*)算法较传统A^(*)算法平均可减少4.39%的路径长度和65.56%的计算时长,融合动态窗口法后,能在全局路径基础上修正局部路径,实现随机避障,验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 机器人 路径规划 随机避障 改进A^(*)算法融合动态窗口法

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基于改进蚁群与动态窗口法的AGV动态路径规划 被引量：18

13

作者 杨周 刘海滨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第6期287-295,共9页

针对全局静态路径规划算法无法有效躲避动态障碍物、局部动态路径规划算法缺少全局环境信息指导规划路径质量差或无法成功到达目标点等问题,提出了一种结合改进蚁群算法和动态窗口法的全局动态路径规划算法,实现在动态环境中的全局最优... 针对全局静态路径规划算法无法有效躲避动态障碍物、局部动态路径规划算法缺少全局环境信息指导规划路径质量差或无法成功到达目标点等问题,提出了一种结合改进蚁群算法和动态窗口法的全局动态路径规划算法,实现在动态环境中的全局最优路径实时规划。对传统蚁群算法提出了初始信息素不均匀、双向分布、引入放大系数A增大相邻栅格启发信息差异、选择最优路径时考虑转弯次数的影响等改进策略;改进动态窗口法的距离评价子函数和初始航向角;提取改进蚁群算法规划的全局最优路径的转折点作为子目标点来引导动态窗口法沿着全局最优路径方向进行实时动态路径规划。经过不同环境下的仿真实验结果表明,提出的全局动态路径规划算法可以通过实时动态路径规划实现有效躲避动态障碍物的同时规划全局最优路径。 展开更多

关键词 改进蚁群算法 动态窗口法 全局动态路径规划

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融合RRT^(*)与DWA算法的移动机器人动态路径规划 被引量：6

14

作者 张瑞 周丽 刘正洋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期957-968,共12页

为实现移动机器人在复杂动态障碍物环境中的避障,提出一种改进的快速随机扩展树(rapidly-exploring random tree,RRT^(*))与动态窗口法(dynamic window approach,DWA)相融合的动态路径规划方法。基于已知环境信息,利用改进RRT^(*)算法... 为实现移动机器人在复杂动态障碍物环境中的避障,提出一种改进的快速随机扩展树(rapidly-exploring random tree,RRT^(*))与动态窗口法(dynamic window approach,DWA)相融合的动态路径规划方法。基于已知环境信息,利用改进RRT^(*)算法生成全局最优安全路径。通过消除RRT^(*)算法产生的危险节点,来确保全局路径的安全性;使用贪婪算法去除路径中的冗余节点,以缩短全局路径的长度。利用DWA算法跟踪改进RRT^(*)算法规划的最优路径。当全局路径上出现静态障碍物时,通过二次调整DWA算法评价函数的权重来避开障碍物并及时回归原路线;当环境中出现移动障碍物时,通过提前检测危险距离并转向加速的方式安全驶离该区域。仿真结果表明:该算法在复杂动态环境中运行时间短、路径成本小,与障碍物始终保持安全距离,确保在安全避开动态障碍物的同时,跟踪最优路径。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进RRT^(*)算法 动态窗口法 动态避障

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融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划 被引量：5

15

作者 邹文 韩丙辰 +1 位作者 李鹏飞 田剑锋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期184-195,共12页

针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规... 针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规划出的路径在栅格地图上进行优化,删除冗余节点、提高路径平滑度。通过增加机器人在不同场景下的运动状态来优化动态窗口法。最后,将全局规划的关键点作为局部规划的临时目标点,实现两种算法的融合。通过对比试验,证明融合算法不仅保证了全局路径较优而且减少了折点数、耗费时间,还提高了机器人在动态环境下路径的平滑度和灵活性。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进A^(*)算法 优化动态窗口法

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融合改进A^(∗)算法与动态窗口法的机器人避障研究 被引量：6

16

作者 张涛 陈璋 +3 位作者 李玉梅 房萍 鲁娜 巩红雨 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第4期102-106,共5页

针对机器人在全局未知环境的路径规划中无法进行实时动态避障的问题,提出一种将改进的A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人避障方法。首先将传统A^(*)算法3×3搜索领域扩展至5×5搜索领域,并将16个搜索方向进行取舍至9个,同时优... 针对机器人在全局未知环境的路径规划中无法进行实时动态避障的问题,提出一种将改进的A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人避障方法。首先将传统A^(*)算法3×3搜索领域扩展至5×5搜索领域,并将16个搜索方向进行取舍至9个,同时优化启发函数,通过优化时间复杂度来提升A^(*)算法搜索效率;然后进行冗余节点移除操作,剔除机器人路径中的多余拐点和共线的点;改进后的A^(*)算法较传统A^(*)算法平均减少了65.805%的路径规划时间和4.967%的路径长度。最后将改进的A^(*)算法与动态窗口算法进行结合,使得机器人具有动态避障能力,且保证机器人在局部避障的过程中得到全局路径规划的最优解。 展开更多

关键词 机器人 路径规划 动态避障 改进A^(*)算法 动态窗口法

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基于安全A^(*)与DWA算法融合的军队车场巡检机器人路径规划 被引量：7

17

作者 金梅 李清天 张立国 《高技术通讯》 CAS 2022年第11期1202-1212,共11页

现阶段A^(*)算法所规划路径存在转折点较多、直角弯处距离障碍过近等问题。针对军队车场巡检移动机器人执行任务需具备自主安全性的要求,提出一种基于改进的安全A^(*)与动态窗口法(DWA)融合的路径规划方法。首先,引入用于度量机器人安... 现阶段A^(*)算法所规划路径存在转折点较多、直角弯处距离障碍过近等问题。针对军队车场巡检移动机器人执行任务需具备自主安全性的要求,提出一种基于改进的安全A^(*)与动态窗口法(DWA)融合的路径规划方法。首先,引入用于度量机器人安全性的危险指数(DI)指标,通过结合危险指数重新定义A^(*)算法的估价函数;同时,将搜索邻域扩展并去除同方向冗余子节点,从8邻域搜索优化到16邻域搜索,提高搜索效率,减少转折点个数;最后,扩展动态窗口法的路径融合评价函数,提升机器人局部避障能力。实验结果表明,所提安全A^(*)算法能够有效降低直角弯处碰撞风险,在运行时间、转折点数、规划路径上较传统A^(*)算法和已有方法有较明显优势;通过在仿真环境和真实环境下验证,所提融合方法均保障了机器人自主运行的安全性,符合军队车场巡检机器人作业需求。 展开更多

关键词 巡检机器人 危险指数(DI) 改进A^(*)算法 动态窗口法(DWA) 路径规划

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基于改进PSO算法的移动机器人最优路径规划 被引量：3

18

作者 党博宇 李海燕 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第2期71-74,共4页

针对机器人全局移动路径上出现动态障碍物,影响其安全运动问题,提出了一种随机障碍物环境下的改进粒子群(PSO)最优路径规划方法。目的是保证机器人沿全局路径移动,并能躲避随机障碍物。通过Dijkstra算法规划全局路径,并利用改进的PSO算... 针对机器人全局移动路径上出现动态障碍物,影响其安全运动问题,提出了一种随机障碍物环境下的改进粒子群(PSO)最优路径规划方法。目的是保证机器人沿全局路径移动,并能躲避随机障碍物。通过Dijkstra算法规划全局路径,并利用改进的PSO算法进行全局路径优化,获得最短运动路径;进一步,利用动态窗口方法避开随机障碍物,并使机器人返回规划的全局路径,降低重新规划路径的计算成本;仿真对比分析和实验研究结果表明,所提出的路径规划方法能保障移动机器人避开随机障碍物并在规划的全局路径上安全运动。 展开更多

关键词 最优路径规划 改进粒子群算法 动态窗口法 随机障碍物

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融合改进A^(*)算法与动态窗口法的移动机器人路径规划 被引量：2

19

作者 邵磊 张飞 +2 位作者 刘宏利 李季 孙文涛 《天津理工大学学报》 2024年第1期71-76,共6页

为解决移动机器人在随机障碍物环境的导航过程中,使用A星(简称A^(*))算法出现碰撞导致路径规划失败的问题,设计了一种融合改进A_(*)算法和动态窗口法(dynamic window approach,DWA)的全局动态路径规划方法。首先,从以下两方面改进传统A^... 为解决移动机器人在随机障碍物环境的导航过程中,使用A星(简称A^(*))算法出现碰撞导致路径规划失败的问题,设计了一种融合改进A_(*)算法和动态窗口法(dynamic window approach,DWA)的全局动态路径规划方法。首先,从以下两方面改进传统A^(*)算法:混合使用4邻域和8邻域A^(*)搜索算法,与通过删除冗余路径点和转折点来提高路径的平滑性;接着将改进A^(*)算法与DWA融合,利用融合算法使移动机器人进行全局实时动态路径规划。Matlab仿真试验结果表明,改进后的A^(*)算法较传统A^(*)算法不会使机器人穿越障碍物及其顶点,这有效减少了碰撞,从而提高了安全性;融合DWA后,在获得全局最优路径的基础上,能避开静态随机障碍物和动态障碍物,这证明了融合算法有良好的路径规划能力。 展开更多

关键词 移动机器人 改进A^(*)算法 动态窗口法(DWA) 路径规划 算法融合

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改进A^(*)与ROA-DWA融合的机器人路径规划 被引量：2

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作者 刘宇庭 郭世杰 +2 位作者 唐术锋 张学炜 李田田 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期360-369,共10页

为了解决机器人路径规划中传统A^(*)算法和动态窗口法(DWA)存在的遍历节点较多、冗余点较多以及路径不平滑,缺乏全局引导,易陷入局部最优以及安全性低等问题,提出融合改进A^(*)算法和随机避障动态窗口法(ROA-DWA)的路径规划算法.该算法... 为了解决机器人路径规划中传统A^(*)算法和动态窗口法(DWA)存在的遍历节点较多、冗余点较多以及路径不平滑,缺乏全局引导,易陷入局部最优以及安全性低等问题,提出融合改进A^(*)算法和随机避障动态窗口法(ROA-DWA)的路径规划算法.该算法通过启发式函数的权重调整、Floyd算法、冗余点删除策略、静态和动态障碍物分类处理和速度自适应因子等方式来提高搜索效率,减少路径长度和拐点数量,将已知障碍物对路径的影响最小化,大幅提高动态避障效率,使得机器人在平稳到达目标点的同时还提升了机器人的安全性,更好地适应复杂的动态和静态环境.实验结果表明,该算法具有较好的全局最优性和局部避障能力,在大型地图中展现出更好的优势. 展开更多

关键词 机器人路径规划 动态避障 改进A^(*)算法 随机避障动态窗口法(ROA-DWA) 融合算法

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