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基于改进A 算法的移动机器人全局最优路径规划.pdf

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基于改进A 算法的移动机器人全局最优路径规划.pdf

上传人:学习的一点 2022/1/15 文件大小:4.64 MB

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文档介绍

文档介绍:万方数据
基于改进惴ǖ囊贫魅巳ň肿钣怕肪豆婊引言着新一轮的产业革命。近年来,在国家的大力扶持惴ǖ穆肪冻径的平滑性,但未考虑算法的效率。文献提出一高技术通讯年第卷第冢.李晓露②一。熊禾根③一陶永”李公法一。摘要在栅格地图环境下,传统算法搜索个代价值,一个是起始点到当前节点的真实代价,另一个是当前节点到目标点的预估代价,可以引导搜索方向,减小搜索范围,提高搜索效率。传统�算法估价函数的形式一般如下:八����矗��式中,厂��Hň制兰酆��籫��U媸荡�酆�数;矗��为启发函数,评估当前节点�侥勘杲诘�的预估代价。启发函数在估价函数中起关键性的作用,影响�惴ü婊�肪兜某ざ群退阉髀肪兜男�省5�危��∮趃��保�杷阉鞯慕诘闶�慷唷⑿�实停�但能够得到最短路径;当五��笥趃��保�杷阉�的节点数量少、效率高,但无法保证得到最短路径��。因此,为保证最短路径并提高搜索效率,应该使预估代价小于并尽可能接近真实代价。由于二维空问中代价值一般指两个节点之问的线段距离,因此启发函数一般采用欧氏距离,即:式中,�簟#瑈。�5鼻暗惴驳淖�辏�戈。,��为目标点坐标。�ぃ���李晓露等:基于改进��惴ǖ囊贫��魅巳ň肿钣怕肪豆婊�图�じ竦赝际纠���琑��。万方数据
一������戈。一戈。���。一���式中,��#瑈。�=诘惴驳淖�辏�戈川,��为节点���石。一戈。一:���R粂。一:�高技术通讯��年�碌��淼�期�惴ǖ难奥饭�炭梢约虻ジ爬ㄎ#捍悠鹗嫉�开始探索,不断访问其邻域节点�ǔN�邻域��将已访问但未探索的自由节点存人开启列表��,已探索的节点存入封闭列表����缓蟠���表中选取评估代价最小的节点作为下一个探索的点,直到发现目标点为止,最后从目标点向起始点回溯得到最终路径,相应流程图如图��尽���栅格环境下传统��惴ǖ娜毕萦朐�蚍治�基于栅格地图进行路径规划,传统�算法存在的缺陷主要如下。��肪兜闶�拷隙嗲椅恢霉潭ㄓ谡じ竦闹�心,搜索路径的时候方向随机,导致最终路径的长度往往不是实际最优,冗余的转折也可能较多。��1Vつ芩阉鞯阶疃搪肪叮�す来�垡话�使用两点的欧氏距离,而传统路径生成策略需要的真实代价与预估代价之间存在较大差距,导致需要搜索的范围增加、搜索效率降低。在讨论传统�算法搜索路径时,两个非相邻路径点之间的真实代价�欠窈侠恚�约涓�个点的情况为例。�龅惴直鹞=诘鉵、其父节点��和其祖父节点凡一��诘鉵和节点��之问传统路径的真实代价�募扑惴绞饺缡��所示。��石。一�桓辍R����R籰—�R����的坐标,�洹#海瑈。:�=诘鉵一�淖�辍��幢硎窘诘惴埠徒诘鉵一��渥钣怕肪�的真实代价,传统路径真实代价�暮侠硇耘卸ㄗ�化为�虶�欠裣嗟然蛘呓�葡嗟龋�耸毙枰7至�种情况进行讨论。第�智榭觯��个点共线时,如图��尽�节点�虢诘鉵一��渥钣怕肪兜恼媸荡���ξA降愕呐肥暇嗬耄�缡��所示。可以看出,此时����ǜ附诘闶嵌嘤嗟穆�径点,可以消除。第�智榭觯��个点不共线时,此时也需要分两种情况进行讨论。��苯诘鉵和节点��的直连路径在安全距离�诖嬖谡****铮��&#249****锏那榭觯�缤�所示,实线为传统路径,虚线为最优路径。为了让机器人和障碍物保持安全间距,传统路径比较理想,真实代价��纸咏�钣怕肪兜恼媸�代价���绷降阒绷�肪栋踩ň嗬肽谖拚****锸