考慮履帶機(jī)器人轉(zhuǎn)向特性的全局路徑規(guī)劃

魏瓊 郭川 張道德 李奕 劉偉恒

［摘要］ 針對傳統(tǒng)A星路徑規(guī)劃算法忽略車輛轉(zhuǎn)向過程，導(dǎo)致規(guī)劃路徑行程時間較長的問題，提出了考慮履帶車轉(zhuǎn)向特性的改進(jìn)A星算法。首先，擴(kuò)大A星算法的搜索鄰域，提高轉(zhuǎn)向角的靈活度。其次，分析考慮履帶車的轉(zhuǎn)向特性，將轉(zhuǎn)向時間加入到代價函數(shù)中，建立以時間最短為目標(biāo)的代價函數(shù)，縮短履帶車的行程時間。最后，構(gòu)建刪除冗余節(jié)點和新增優(yōu)化節(jié)點的規(guī)則，改善路徑的平滑性使規(guī)劃的路徑進(jìn)一步優(yōu)化。通過Matlab仿真和實車實驗進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明：改進(jìn)算法在路徑長度、轉(zhuǎn)向次數(shù)和行駛時間方面都有了減少，規(guī)劃的路徑要優(yōu)于傳統(tǒng)A星算法和對比文獻(xiàn)算法。改進(jìn)A星算法能有效提高所規(guī)劃路徑的質(zhì)量，提升履帶機(jī)器人的自主巡航能力和智能化水平。

［關(guān)鍵詞］ 履帶機(jī)器人； 路徑規(guī)劃； A星算法； 轉(zhuǎn)向特性

［中圖分類號］ TP242［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A