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专利号: 202010639974X
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-08-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于A*算法和人工势场算法的移动机器人路径规划方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:步骤一:在栅格地图中指定机器人移动的初始起点和最终目标点;

步骤二:根据A*算法进行全局路径规划,利用加权思想改进评价函数,剔除多余冗余点平滑处理,得到期望轨迹;

步骤三:机器人沿路径规划移动,遇到动态障碍时采用人工势场算法局部路径规划,在斥力函数中引入机器人与目标点距离因子,解决目标不可达问题;

步骤四:机器人到达指定目标点,得到最优规划轨迹。

2.根据权利1所述的根据A*算法进行全局路径规划,利用加权思想改进评价函数,剔除多余冗余点平滑处理,其特征在于,所述的具体数学表达式如下:其中,r为当前点到目标点的距离;R为起始点到目标点的距离。

3.根据权利1所述的遇到动态障碍时采用人工势场算法局部路径规划,在斥力函数中引入机器人与目标点距离因子,解决目标不可达问题,其特征在于,在原有斥力函数的基础上添加目标点和机器人距离对机器人的影响,得到新的斥力势场函数如下:其中,μ是一个增益函数;ρ0表示机器人与障碍物之间安全距离的阈值;ρ(I,I0)是一个矢量代表机器人与障碍物之间的距离,其大小是|I-I0|即机器人与障碍物边沿最近的距离,这里的距离取得是欧式距离,方向为障碍物指向机器人的方向。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,由斥力势场函数得到相应的斥力函数如下:其中,Frep1(I),Frep2(I)分别是Urep(I)对ρ(I,I0),(X-Xg)的求导,其大小由以下公式表示:其中,Frep1(I)的方向是由障碍物指向机器人,Frep2(I)的方向是由机器人指向目标点。