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第卷第期中原工学院学报.
年月.。
文章编号:———
一种移动机器人三维路径规划算法
禹建丽,程思雅,。
.中原工学院,郑州;
.日本冈山理科大学工学部,日本冈山—
摘要: 研究移动机器人在三维工作环境中的全局路径规划问题,提出了一种基于神经网络结构能量函数的路径规划
算法,,该算法计算简单,收敛速度快,是一种有效的
移动机器人三维路径规划算法.
关键词: 全局路径规划;能量函数;神经网络;模拟退火
中图分类号: . 文献标识码:
移动机器人路径规划是指在有障碍物的工作环经网络结构能量函数的移动机器人三维路径规划算
境中寻找一条从给定出发点到目标点的运动路径, 法,该算法不存在“组合爆炸”问题;可根据障碍物的
使机器人在运动过程中能安全、无碰撞地绕过所有形状设置各表面的不同初始模拟退火温度,解决某
的障碍物,,本文提出的
,收敛速度快,是一种有效的移动机器
.
要有可视图法、单元分解法
、人工势场法碰撞罚函数
.文献—主要研究移动机器人在二维
,关于在三维空. 问题描述
间中工作的移动机器人如飞行机器人、水下机器人、本文讨论三维全局路径规划,机器人的工作环
登月探测机器人、蛇形机器人、爬壁机器人等的研究境是三维空间,在机器人工作环境中存在静止的且
不断深入,
研究的基本问题,也是反映机器人智能水平的重要为球形机器人,障碍物的尺寸根据机器人的半径及
标志之一. 提出了用八叉树进行三维空问运行安全性要求进行相应“膨化”处理,使“膨化”后
路径规划的方法,但此算法存在“组合爆炸”,且各障碍物之间不相交.
工势场法是建立目标、障碍物和机器人的势能场模机器人路径由出发点、目标点及出发点到目标点之
型,
找到避障路径,其优点是快速高效,但存在局部极的是在机器人三维工作环境中寻找从出发点到目标
.
出了一种路径规划算法,计算简单,收敛速度快,能. 碰撞罚函数
避免某些局部极小值情况且能规划出最短避障路条路径的碰撞罚函数定义为各路径点的碰撞罚
径,,而个点的碰撞罚函数是通过它对各个障
收稿日期:一—
作者简介:禹建丽一,女,河南洛阳人,教授,博士
‘
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中原工学院学报年第卷

一∑∑
多面体形障碍物的罚函数的神经网络,神经网络为前一女
向型层网络,有输入层、, 是障碍物的个数, 是路径点的个数,
的个神经元分别为给定路径点的坐标、、,隐层表示第个路径点,, 对第个障碍物
的每个