移動機器人導航路徑的Halton采樣-先驗RRT*規劃*

陳 娟，梅占勇，馬曉慧

(1.山西工程科技職業大學，太原 030031；2.成都理工大學計算機與網絡安全學院，成都 610059)

0 引言

機器人可以在環境惡劣、危險等人類受限條件代替人類工作，不僅可以將人類從重復勞動中解放出來，而且提高了工作效率和工作質量，因此機器人在航空航天、醫療、服務、生產制造等行業得到越來越廣泛應用[1]。路徑規劃是機器人實現自主導航的基礎，也是完成其他任務的前提，行駛路徑質量對機器人工作效率、工作質量、使用壽命、工作能耗等關鍵性能具有極大影響[2]。因此，機器人路徑規劃方法的研究具有重要的經濟價值和使用價值。

移動機器人的工作環境是復雜多樣且多變的，根據環境信息先驗知識的多少，一般將路徑規劃分為全局規劃和局部規劃兩類。從規劃目標看，全局路徑規劃是在靜態環境中規劃出可行路徑，且實現時間最少、路徑最短、能耗最低等優化指標；而局部路徑規劃是在動態環境中規劃出安全無碰、相對較優路徑，更加強調安全性和靈活性[3]。本文研究全局路徑優化問題，因此著重對全局路徑優化方法進行分析。從整體規劃思路講，全局路徑規劃可以分為啟發式方法、隨機擴展方法、智能規劃法兩類。啟發式方法思路是構造距離啟發信息，使用類似貪婪思想優先選擇最小代價的路徑點，比如A*算法、D*算法等，A*算法在簡單環境下搜索效率較高，但是在大規模復雜環境下規劃效率低、實時性差；D*算法對環境多樣性的適應能力較強，且能夠在動態環境下應用，但是存在路徑轉彎多、不平滑的問題[4]。……