重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (11): 247-256.

• “智能机器人感知、规划及应用技术”专栏 • 上一篇    下一篇

改进人工势场法的移动机器人路径规划研究

倪建云,杜合磊,谷海青   

  1. (1.天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室,天津 300384; 2.天津理工大学 电气工程与自动化学院,天津 300384)
  • 出版日期:2023-12-14 发布日期:2023-12-14
  • 作者简介:倪建云,男,硕士,副教授,主要从事工业设备运行在线监测系统研究及应用、嵌入式技术研究及系统开发、机器 人控制系统等方面的研究,Email:nijianyun@tjut.cn;通信作者 杜合磊,男,硕士,主要从事嵌入式技术及系统开 发、机器人控制系统研究,Email:xiaoadu0304@163.com;谷海青,男,硕士,实验师,主要从事控制理论等方面的 研究,Email:872802173@qq.com。

Improved artificial potential field method for mobile robots path planning study

  • Online:2023-12-14 Published:2023-12-14

摘要: 针对传统人工势场法存在目标不可达和局部极小值问题,提出一种改进的人工势 场法。首先,改进斥力场函数解决目标不可达问题;其次,提出一种椭圆形目标策略,通过设置 虚拟目标点引导机器人逃离局部极小值,在此基础上提出一种椭圆形跟踪策略,通过跟踪部分 既定椭圆形到达虚拟目标点来逃离局部极小值;最后,为了满足机器人速度与加速度连续性的 要求,采用 3次均匀 B样条曲线对规划出的路径进行拟合处理。实验结果表明,改进人工势场 能够有效解决传统人工势场存在的问题,椭圆形跟踪策略在路径长度上比椭圆形目标策略更 短,且经样条曲线处理后的路径比原路径平滑。

关键词: 人工势场, 目标不可达, 局部极小值, 椭圆形目标策略, 椭圆形跟踪策略, B样条曲线

中图分类号: 

  • TP242