复杂环境下的路径规划算法研究

admin · 发表于 2022-9-14 12:48:23

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雅宝题库解析：
路径规划技术是近年来的研究热点，在很多领域中都有着极其广泛的应用：机器人足球比赛，月球探测器，交通线路规划，军用无人车，海底暗礁避让等等，路径规划与我们的生活、国防事业的发展有着密切的联系，因此展开对路径规划研究有着重要的理论意义和实际应用背景。在本文中，将采用路径规划技术进行障碍物避让的主体统称为机器人。当机器人处在一个简单或复杂、静态或动态、已知或未知的环境中时，机器人的首要任务是感知环境，避开障碍物，然后以最小或较小的消耗(时间、空间或者能量)完成自己的任务，这个过程的基础所在就是路径规划。因此，路径规划是机器人完成任务的安全保障，同时也是机器人智能化程度的重要标志。本文对路径规划技术中的环境建模、静态路径规划和动态路径规划等方面进行了研究。论文研究的内容主要包括：首先，对路径规划的仿真环境进行环境建模。本文采用栅格法对机器人活动空间进行建模，分析了环境建模中出现的未考虑机器人大小题目，并采用将障碍物边缘进行“膨胀化”处理的方法解决此题目。然后，对静态路径规划进行研究。人工势场法具有路径搜索速率快和安全性高等优点，所以采用人工势场法进行静态路径规划研究。但人工势场法有易陷入局部最优点、在狭窄通道中很难发现路径等题目，对于这些题目，本文提出采用禁忌人工势场法，将禁忌搜索思想与人工势场法结合，既保留了人工势场法的实时性高等优点，又克服了局部最优等题目，最后对该算法进行了验证。最后，对动态未知环境下的路径规划进行研究。采用滚动路径规划法进行动态路径规划。虽然没有先验的全局环境知识，但充分利用探知的局部信息，在滚动中有效的进行定位，将复杂的动态题目分解为若干个静态题目去解决，不仅可以减小计算量，而且保证了全局的安全性与可达性。还分析了动态障碍物环境下的路径规划和动态目标点环境下的路径跟踪，并对其进行了仿真。

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