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改进A^(*)算法和人工势场法的路径规划
1
作者 余翔 姜陈 +1 位作者 段思睿 邓千锐 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期782-794,共13页
A^(*)算法存在折线路径多和搜索节点多的问题,人工势场(artificial potential field,APF)法存在局部最优和不可到达的问题,针对两种算法存在的问题进行了研究。利用欧氏距离与投影距离提出一种新的混合式启发函数,依据该函数对A^(*)算... A^(*)算法存在折线路径多和搜索节点多的问题,人工势场(artificial potential field,APF)法存在局部最优和不可到达的问题,针对两种算法存在的问题进行了研究。利用欧氏距离与投影距离提出一种新的混合式启发函数,依据该函数对A^(*)算法的流程进行改进,减少A^(*)算法的搜索节点,提高搜索效率。利用新A^(*)算法生成的最优节点作为APF算法的局部目标点,辅助机器人摆脱局部最优点;通过加入机器人和目标点的位置关系改进势场函数,修改斥力的增益,优化斥力的生成方向。在改进的基础上将两种算法融合提出一种新的算法,利用APF法的势场函数引导A^(*)算法的搜索。从路径长度、避障效果、迭代次数对改进算法进行对比分析,仿真结果表明,提出的改进算法搜索效率高,实现避障的同时保证计算的路径最优。 展开更多
关键词 APF算法 A^(*)算法 路径规划 引力势场 斥力势场
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基于A^(*)-动态窗口法的无人船动态路径规划算法
2
作者 王征 杨洋 +1 位作者 周帅 尹洋 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期13-18,共6页
为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗... 为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗口法的局部目标点,并在中间路径点不可达时及时重新规划全局路径,形成了A^(*)-动态窗口法。动态环境下的仿真结果表明:该融合算法能引导无人船通过平滑的路径顺利到达目标点,证明了该算法的合理性和有效性,而与多种传统算法的对比结果,验证了所提A^(*)-动态窗口法的优越性。 展开更多
关键词 无人船 动态路径规划 A^(*)算法 动态窗口法
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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
3
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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融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划 被引量：1
4
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A^(*)与DWA算法的水面船艇动态路径规划
5
作者 孙岩霆 王荣杰 蒋德松 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期301-310,共10页
为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇... 为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇的运动特性,采用一种路径转角节点角度削弱策略,减少转角,缩短全局路径长度;最后,基于全局因素影响与航迹安全约束对DWA算法的轨迹评价函数进行改进,并以全局路径提供子目标点引导DWA算法进行局部规划的方式完成算法融合。实验结果表明,融合算法相比于现有算法的总转向角度分别减少了45.6%、46.0%,验证了融合算法的有效性与可行性,并且相较于其他传统算法更具优越性。 展开更多
关键词 路径规划 水面船艇 全局最优 实时避障 航行安全 A^(*)算法 动态窗口法 融合算法
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融合改进A^(*)算法和DWA算法的全局动态路径规划
6
作者 董晓东 李刚 +3 位作者 宗长富 李永明 李云龙 李祥 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第2期77-86,共10页
针对常规A^(*)算法存在的路径规划中冗余节点过多、拐点过多、规划路径与障碍间的距离过短、容易产生碰撞等问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相结合的新方法。该算法通过对栅格地图中的障碍栅格进行量化处理,提取环境信息,... 针对常规A^(*)算法存在的路径规划中冗余节点过多、拐点过多、规划路径与障碍间的距离过短、容易产生碰撞等问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相结合的新方法。该算法通过对栅格地图中的障碍栅格进行量化处理,提取环境信息,并根据这些信息对A*算法的启发函数和子节点选择策略进行调整。此外,为了优化路径的平滑度和安全性,设计了一种路径节点平滑处理算法。仿真实验结果表明,融合动态窗口法的融合算法不仅能够保证所规划路径的全局最优性,而且能够有效地避开随机障碍物。 展开更多
关键词 路径规划 A^(*)算法 动态窗口法 随机避障 融合算法
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基于新型A^(*)算法的田间路径规划研究 被引量：1
7
作者 孙肖杰 吴春笃 +1 位作者 杨官学 陆向龙 《农业装备与车辆工程》 2024年第2期8-11,24,共5页
针对传统A^(*)算法不能满足喷雾机器人依据作物分布生成作业路径的特定场景需求,提出了基于传统A^(*)算法对其启发函数进行改进和再优化的新型A^(*)算法。首先,在传统A^(*)算法中加入新的启发函数项,改变路径点代价值的计算规则,引导算... 针对传统A^(*)算法不能满足喷雾机器人依据作物分布生成作业路径的特定场景需求,提出了基于传统A^(*)算法对其启发函数进行改进和再优化的新型A^(*)算法。首先,在传统A^(*)算法中加入新的启发函数项,改变路径点代价值的计算规则,引导算法更倾向于选取两侧有障碍物的路径点,满足农业机器人需沿着两侧障碍物行进的需求;接着,针对初步改进的新型A^(*)算法在障碍物距离较大时路径规划出现迂回和重复问题,通过引入路径判断函数项,根据相邻障碍物的间距设置不同路径代价函数,计算规则的触发条件,智能选择合适的代价函数公式,引导算法在两侧障碍物间距较大时更倾向于选择中间位置的路径点,进一步提高农业机器人的作业效率。经过仿真实验验证,该算法可以准确地选择最佳路径,达到预期效果。 展开更多
关键词 农业机器人 路径规划 A^(*)算法 改进优化
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基于NSGA-Ⅱ与A^(*)算法的原竹初加工生产线设施布局研究
8
作者 廖政洲 刁燕 +1 位作者 李政豪 段必成 《林产工业》 北大核心 2024年第1期72-78,共7页
竹材易栽培、生长快,加工后能替代木材或其他产品。然而,目前的原竹初加工生产线设施布局主要依靠人工经验,存在物料运输距离远、运输路径干涉多等问题,导致生产线的建设和运维成本较高。针对以上问题,本文以降低运输成本和减少路径干... 竹材易栽培、生长快,加工后能替代木材或其他产品。然而,目前的原竹初加工生产线设施布局主要依靠人工经验,存在物料运输距离远、运输路径干涉多等问题,导致生产线的建设和运维成本较高。针对以上问题,本文以降低运输成本和减少路径干涉为目标,建立了原竹初加工生产线数学模型;提出了一种基于NSGA-Ⅱ和A^(*)算法,且能实现最优运输路径规划的生产线设施布局多目标优化方法。相较于传统算法采用的曼哈顿距离,该方法采用A^(*)算法来计算优化目标,可获得更低的物料运输成本,且具备处理运输障碍和路径干涉等问题的能力。结果表明:优化后,物料运输成本平均降低18.1%,物料运输成本最多降低10.5%,交叉干涉点最多减少97.5%,表明本文所提出的方法在原竹初加工生产线布局方面切实有效。 展开更多
关键词 原竹初加工 生产线 布局优化 NSGA-Ⅱ A^(*)算法
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基于改进A^(*)算法的矿用机器人救援路径规划及仿真分析
9
作者 段碧英 柴肇云 +5 位作者 辛子朋 闫珂 肖畅 刘向御 李天宇 刘新雨 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期231-241,共11页
【目的】煤矿井下灾后现场情况复杂,针对传统A^(*)算法的煤矿机器人救援路径规划存在路径不安全、效率低等问题,结合栅格地图及救援机器人可沿任意方向移动的特点,多方面对传统A^(*)算法进行改进。【方法】首先,引入了机器人尺寸叠加到... 【目的】煤矿井下灾后现场情况复杂,针对传统A^(*)算法的煤矿机器人救援路径规划存在路径不安全、效率低等问题,结合栅格地图及救援机器人可沿任意方向移动的特点,多方面对传统A^(*)算法进行改进。【方法】首先,引入了机器人尺寸叠加到障碍物的概念,以确保路径的安全性。其次,通过优化启发函数,降低偏离最佳路径节点的扩展数量,减少冗余节点与路径转折,降低了计算复杂度。最后,采用动态调整算法将路径转折角圆弧化,对所得路径平滑处理,提高了路径的可操作性。最终获得路径代价更小、耗时更短、转弯次数更少的优化路径。基于改进的A^(*)算法,利用MATLAB开展了不同尺寸及不同障碍物覆盖率下救援机器人路径规划的仿真模拟试验。【结果】结果表明:相较于传统A^(*)算法,在崎岖环境地图中改进的A^(*)算法使搜索节点降低了26.51%、计算时长减少了80.42%、路径长度缩短了31.85%、转向次数减少了44.44%,提高了路径的搜索效率和平滑程度。【结论】改进的A^(*)算法为复杂工况环境下煤矿机器人的救援工作提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 A^(*)算法优化 煤矿救援机器人 路径规划 启发函数 动态调整算法
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基于双向A^(*)算法的自动导引车全局路径规划研究
10
作者 苏木雄 叶树林 《佛山科学技术学院学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期20-26,共7页
针对较大环境下传统A^(*)算法全局路径规划,存在搜索节点多、算法运算时间长、路径曲折等问题,提出了一种改进的双向A^(*)算法,该方法引入人工势场法的引力思想,使得搜索更具方向性;加入转弯代价,让路径更平滑;采用障碍因子,倾向选择宽... 针对较大环境下传统A^(*)算法全局路径规划,存在搜索节点多、算法运算时间长、路径曲折等问题,提出了一种改进的双向A^(*)算法,该方法引入人工势场法的引力思想,使得搜索更具方向性;加入转弯代价,让路径更平滑;采用障碍因子,倾向选择宽敞的路径扩展。以路径长度、算法运算时间、搜索节点数、转弯次数的平均值作为评判指标,对比传统A^(*)算法、双向A^(*)算法及未采用障碍因子的改进算法,进行了8次仿真计算。仿真结果表明,改进A^(*)算法比双向A^(*)算法搜索节点少75.9%,转弯次数少53.6%,算法运算时间快84.1%。 展开更多
关键词 路径规划 双向A^(*)算法 引力思想 转弯代价 障碍因子
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基于A^(*)算法优化AGV/机器人路径规划的研究进展
11
作者 李艳珍 詹浩 钟鸣长 《常州信息职业技术学院学报》 2024年第1期29-36,共8页
智能仓储、智能工厂等是未来的重要发展方向,自动导引运输车(AGV)/移动机器人在其中发挥着重要作用,而路径规划是其核心技术之一,被广泛研究。A^(*)算法在全局路径规划中具有独特的优势而备受关注,针对其存在的冗余点多、路径不平滑等问... 智能仓储、智能工厂等是未来的重要发展方向,自动导引运输车(AGV)/移动机器人在其中发挥着重要作用,而路径规划是其核心技术之一,被广泛研究。A^(*)算法在全局路径规划中具有独特的优势而备受关注,针对其存在的冗余点多、路径不平滑等问题,研究人员对A^(*)算法进行了大量的改进及优化研究。对国内近年来的研究主要从优化A^(*)算法的评价函数、A^(*)算法与其他算法融合两个方面进行梳理、归纳,基于当前的研究进展和趋势,为后期的研究方向提出一些建议。 展开更多
关键词 智能仓储 自动导引运输车 搬运机器人 路径规划 A^(*)算法优化
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复杂建设环境下基于Hybrid A^(*)算法的铁路平面线形绿色优化设计
12
作者 张天龙 何庆 +2 位作者 高岩 高天赐 李子涵 《高速铁路技术》 2024年第1期47-52,共6页
随着“双碳经济下绿色铁路”理念的兴起,将“绿色生态”融入到铁路平面线路优化已成为近年来的研究热点。本文以铁路建设成本与生态破坏成本的协同优化为目标,引入并改进了一种自动驾驶导航算法(Hybrid A^(*)算法),以适应复杂的铁路设... 随着“双碳经济下绿色铁路”理念的兴起,将“绿色生态”融入到铁路平面线路优化已成为近年来的研究热点。本文以铁路建设成本与生态破坏成本的协同优化为目标,引入并改进了一种自动驾驶导航算法(Hybrid A^(*)算法),以适应复杂的铁路设计问题,同时考虑最小曲线半径、最大曲线半径、最短曲线长度、最短夹直线长度、缓和曲线长度等铁路线形约束。研究结果表明:(1)改进后算法以离散网格方式整合外部环境因素,实现渐进式全局探索,获取接近全局最优的铁路线路设计结果;(2)该方法在复杂外部环境约束下,无需预设水平交点位置和数量,可自动生成符合线路-环境耦合约束的优化平面线路方案。 展开更多
关键词 铁路线路设计 水平线路 绿色生态 Hybrid A^(*)算法
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基于改进A^(*)算法的越障平台路径规划研究
13
作者 陈小利 赵迪 王熊锦 《湖北工业大学学报》 2024年第1期18-22,共5页
针对传统方法构建的栅格地图无法准确体现搜救平台具备越障能力的局限性,将实际环境划分为障碍区、越障通行区和无障碍区,依照通行权重建立了包含3类环境特征的二维栅格地图。考虑到越障平台在越障过程中转向不便的局限,针对性提出了一... 针对传统方法构建的栅格地图无法准确体现搜救平台具备越障能力的局限性,将实际环境划分为障碍区、越障通行区和无障碍区,依照通行权重建立了包含3类环境特征的二维栅格地图。考虑到越障平台在越障过程中转向不便的局限,针对性提出了一种改进的A^(*)算法,将路径转弯次数和转弯角度作为代价评估函数的一部分,对算法进行优化。将传统A^(*)算法和改进的A^(*)算法进行对比试验,实验结果表明:与传统算法相比,改进算法规划的路径、寻路代价有所改善,路径长度、转弯次数和转弯角度均大幅减少,更适用于具备越障能力的搜救平台。 展开更多
关键词 越障平台 路径规划 A^(*)算法 B样条曲线
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基于改进A^(*)算法的安全路径规划
14
作者 杨聿壬 郭江宇 +1 位作者 董晓峰 赵阳 《电脑知识与技术》 2024年第9期1-4,11,共5页
由于传统的A^(*)算法存在搜索角度固定、经过障碍物时过于靠近障碍物、易导致碰撞、转向角度不够平滑的问题,提出一种改进A^(*)算法的安全路径规划方法。对A^(*)算法中的搜索邻域进行扩展,使搜索方向之间的夹角不再局限于45°;基于... 由于传统的A^(*)算法存在搜索角度固定、经过障碍物时过于靠近障碍物、易导致碰撞、转向角度不够平滑的问题,提出一种改进A^(*)算法的安全路径规划方法。对A^(*)算法中的搜索邻域进行扩展,使搜索方向之间的夹角不再局限于45°;基于二维高斯分布设计安全距离矩阵,在启发函数中加入当前节点危险值;采用三次均匀B样条曲线对路径进行平滑处理。经过仿真验证,改进的A^(*)算法能够减少算法迭代次数,提升路径平滑程度,能够有效避免路径存在障碍物,提高了路径的安全性。 展开更多
关键词 改进A^(*)算法 路径规划 扩展搜索方向 安全距离矩阵 三次均匀B样条曲线
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基于改进A^(*)算法的机器人导航研究
15
作者 石迅 杨耿煌 陈庆斌 《天津职业技术师范大学学报》 2024年第1期44-48,共5页
针对机器人导航在面向复杂环境时A^(*)算法占用内存大、搜索时间长等问题,提出了一种基于改进A^(*)算法的机器人导航方法。改进A^(*)算法抛弃遍历周围点,直接将起点和终点的欧氏距离作为最短路径,若线段上有障碍物,则选取障碍物附近2个... 针对机器人导航在面向复杂环境时A^(*)算法占用内存大、搜索时间长等问题,提出了一种基于改进A^(*)算法的机器人导航方法。改进A^(*)算法抛弃遍历周围点,直接将起点和终点的欧氏距离作为最短路径,若线段上有障碍物,则选取障碍物附近2个点为子起点和子终点,用A^(*)算法寻找路径;采用n阶贝塞尔曲线平滑小范围A^(*)算法所造成的路径曲折,根据A^(*)算法获得的不同曲线判断贝塞尔曲线的阶数。仿真结果表明,本算法只需使用小范围的A^(*)规划且仅需考虑A^(*)算法部分的曲率连续问题,路径实时性得到较大提高。 展开更多
关键词 A^(*)算法 机器人导航 欧氏距离 贝塞尔曲线
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融合改进安全A^(*)算法和DWA算法的无人车路径规划研究
16
作者 龚鹏 李文博 +1 位作者 胡为 马庆升 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期44-50,共7页
针对无人车采用传统A^(*)算法规划的路径与周围障碍物距离较近,冗余节点、转折点过多等问题,提出了一种改进安全A^(*)算法和动态窗口法(DWA)结合的路径规划方法。改进搜索机制并优化评价函数,提出安全节点的概念,生成安全路径,并对冗余... 针对无人车采用传统A^(*)算法规划的路径与周围障碍物距离较近,冗余节点、转折点过多等问题,提出了一种改进安全A^(*)算法和动态窗口法(DWA)结合的路径规划方法。改进搜索机制并优化评价函数,提出安全节点的概念,生成安全路径,并对冗余节点进行剔除;在相邻安全节点间采用动态窗口法进行局部路径规划,生成一条适合无人车随机避障的更优路径。通过仿真结果表明,改进安全A^(*)算法规划出的路径更短,转折点更少,有效解决无人车在复杂环境下的路径规划问题。 展开更多
关键词 A^(*)算法 无人车 路径规划 融合算法
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未知环境中基于A^(*)算法改进的遍历式路径规划算法
17
作者 刘翔宇 骆云志 +1 位作者 樊鹏 陶俊曈 《兵工自动化》 北大核心 2024年第1期88-91,共4页
针对如何减少未知环境中因复杂地形造成规划路径中存在无效重复路径段问题,提出APF-A^(*)算法。采用最近邻边界点选择策略保证规划路径对未知环境的高覆盖率,利用人工势场算法改进传统A^(*)算法中估值函数。算法在栅格地图上进行了实验... 针对如何减少未知环境中因复杂地形造成规划路径中存在无效重复路径段问题,提出APF-A^(*)算法。采用最近邻边界点选择策略保证规划路径对未知环境的高覆盖率,利用人工势场算法改进传统A^(*)算法中估值函数。算法在栅格地图上进行了实验验证。结果表明:APF-A^(*)算法规划出的路径与A^(*)算法相比在路径总长度方面降低了5.3%以上,在平均路径重复率方面降低了5.4%以上,APF-A^(*)算法有效减少了无效重复路径段。 展开更多
关键词 遍历式路径规划 人工势场 A^(*)算法 APF-A^(*)算法 栅格地图
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基于改进A^(*)算法的燃气微泄漏四足巡检机器人路径规划
18
作者 肖瑶 王强 +3 位作者 金仲平 唐奇超 巫宇航 贺韬宇 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第13期5421-5426,共6页
针对四足机器人在城市燃气微泄漏巡检中路径规划的需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的四足机器人燃气巡检路径获取方法。首先,采用网格法构建了四足机器人的二维工作地图;其次,改进A^(*)算法的启发函数,引入了自适应调整策略,让搜索节... 针对四足机器人在城市燃气微泄漏巡检中路径规划的需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的四足机器人燃气巡检路径获取方法。首先,采用网格法构建了四足机器人的二维工作地图;其次,改进A^(*)算法的启发函数,引入了自适应调整策略,让搜索节点减少且路径更不易陷入局部最优;最后,从路径长度、平均搜索时间、搜索节点个数3个性能方面进行评估,改进A^(*)算法达到了预期效果。使用MATLAB2016b作为仿真软件,仿真结果显示,改进A^(*)算法完成了寻路任务。与经典A^(*)算法相比,改进算法的平均搜索时间降低了52.13%,搜索节点个数减少了30.23%。该算法在尺寸200×200以下地图的路径规划中具有较高的搜索效率。 展开更多
关键词 燃气巡检 路径规划 A^(*)算法 四足机器人 环境建模
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融合A^(*)和DWA算法的移动机器人路径规划方法
19
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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一种AGV路径规划的融合改进A^(*)算法
20
作者 赵云龙 王新杰 +1 位作者 成奎 唐林 《四川轻化工大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期71-78,共8页
针对传统的A^(*)算法路径规划出现的搜索效率低下、节点冗余且路径不平滑以及搜索路径无法保证最优等问题,提出了一种改进A^(*)算法与动态窗口法(DynamicWindow Approach,DWA)融合的实时路径规划算法。首先通过调整传统A^(*)算法启发式... 针对传统的A^(*)算法路径规划出现的搜索效率低下、节点冗余且路径不平滑以及搜索路径无法保证最优等问题,提出了一种改进A^(*)算法与动态窗口法(DynamicWindow Approach,DWA)融合的实时路径规划算法。首先通过调整传统A^(*)算法启发式函数,安全扩展搜索领域,提高了路径规划的安全性和效率。其次通过垂距限制法剔除了扩展领域路径上的冗余节点并利用B曲线对路径进行优化,充分保障了自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)路径的平滑性。最后将改进A^(*)算法去除冗余节点的关键点作为DWA算法的目标点,融合算法能为AGV作业规划出一条基于全局最优的平滑路径。通过Matlab仿真实验验证了改进后的A^(*)算法和融合算法能够有效地实现动态避障和路径优化功能,改进融合算法相较于文献算法分别从路径规划时间和路径长度等方面减少了5.96%和8.93%,并在动态环境中验证了动态避障能力。 展开更多
关键词 自动导引车 路径规划 动态窗口法 A^(*)算法 融合算法
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