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融合改进A^(*)算法与动态窗口法的移动机器人路径规划 被引量:1
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作者 邵磊 张飞 +2 位作者 刘宏利 李季 孙文涛 《天津理工大学学报》 2024年第1期71-76,共6页
为解决移动机器人在随机障碍物环境的导航过程中,使用A星(简称A^(*))算法出现碰撞导致路径规划失败的问题,设计了一种融合改进A_(*)算法和动态窗口法(dynamic window approach,DWA)的全局动态路径规划方法。首先,从以下两方面改进传统A^... 为解决移动机器人在随机障碍物环境的导航过程中,使用A星(简称A^(*))算法出现碰撞导致路径规划失败的问题,设计了一种融合改进A_(*)算法和动态窗口法(dynamic window approach,DWA)的全局动态路径规划方法。首先,从以下两方面改进传统A^(*)算法:混合使用4邻域和8邻域A^(*)搜索算法,与通过删除冗余路径点和转折点来提高路径的平滑性;接着将改进A^(*)算法与DWA融合,利用融合算法使移动机器人进行全局实时动态路径规划。Matlab仿真试验结果表明,改进后的A^(*)算法较传统A^(*)算法不会使机器人穿越障碍物及其顶点,这有效减少了碰撞,从而提高了安全性;融合DWA后,在获得全局最优路径的基础上,能避开静态随机障碍物和动态障碍物,这证明了融合算法有良好的路径规划能力。 展开更多
关键词 移动机器人 改进A^(*)算法 动态窗口法(DWA) 路径规划 算法融合
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基于改进A^(*)算法+LM-BZS算法的农业机器人路径规划
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作者 张万枝 赵威 +3 位作者 李玉华 赵乐俊 侯加林 朱倩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期81-92,共12页
针对目前农业机器人在全局路径规划过程中存在规划效率低、规划路径折线段多、折线角度大、作业不稳定等问题,以果园履带机器人为运动学模型,提出一种基于改进A^(*)算法+低阶多段贝塞尔曲线拼接(Low-order multi-segment Bezier curve s... 针对目前农业机器人在全局路径规划过程中存在规划效率低、规划路径折线段多、折线角度大、作业不稳定等问题,以果园履带机器人为运动学模型,提出一种基于改进A^(*)算法+低阶多段贝塞尔曲线拼接(Low-order multi-segment Bezier curve splicing,LM-BZS)算法的路径规划方法。首先,根据先验地图获取果园环境信息,将果树和障碍物视作不可通行区域,并结合机器人本体尺寸,对不可通行区域进行膨胀拟合处理;然后,利用改进A^(*)算法搜索路径,对初步生成路径进行树行节点调整;最后,采用LM-BZS算法对调整后的路径点进行优化处理,生成符合果园履带机器人作业要求的行驶路径。仿真试验结果表明,相较于传统A^(*)算法,本文所提出的改进算法在无障碍和有障碍环境中,路径规划时间分别减少76.75%、86.40%,节点评估数量分别减少36.68%、39.37%;经LM-BZS算法优化所得路径在无障碍环境中,相较于传统A^(*)算法和高阶贝塞尔算法,平均曲率分别降低45.81%、18.94%;在有障碍环境中平均曲率分别降低56.98%、27.81%。场地试验结果表明,果园履带机器人在对本文算法生成路径进行跟踪行驶时,在无障碍和有障碍环境中,最大横向误差分别为0.428、0.491 m,平均横向误差分别为0.232、0.276 m,平均航向偏差分别为11.06°、13.76°,符合果园履带机器人自主行驶条件。 展开更多
关键词 农业机器人 改进A^(*)算法 路径规划 LM-BZS算法
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基于改进A^(*)算法的桥式起重机吊装路径规划
3
作者 戚其松 沈舒杰 +1 位作者 董青 张宇乐 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期577-581,共5页
针对传统A^(*)算法规划路径拐点多而造成桥式起重机运行时间长、稳定性差的问题,提出了相关改进方法。首先找出A^(*)算法规划路径中所有可以相连的2个路径节点,然后通过迪杰斯特拉算法搜索得出最少拐点数量的路径。针对桥式起重机在复... 针对传统A^(*)算法规划路径拐点多而造成桥式起重机运行时间长、稳定性差的问题,提出了相关改进方法。首先找出A^(*)算法规划路径中所有可以相连的2个路径节点,然后通过迪杰斯特拉算法搜索得出最少拐点数量的路径。针对桥式起重机在复杂三维环境下无法得到适合工程应用的吊装路径问题,采用将三维环境信息降维至二维环境信息处理的方法,结合改进后的A^(*)算法提出了规划三维吊装路径的方法。根据实际工程应用下桥式起重机的运行特性,将z轴路径长度、二维平面路径长度和路径拐点数量作为评判吊装路径优劣的影响因子。最后引入B样条曲线对平面路径平滑处理,得到了光滑无拐点的平面运行路径,提高了起重机运行时的稳定性和作业效率,Matlab路径仿真结果证明了本文方法的可行性。 展开更多
关键词 桥式起重机 改进A^(*)算法 吊装路径规划 B样条曲线
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融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划 被引量:5
4
作者 邹文 韩丙辰 +1 位作者 李鹏飞 田剑锋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期184-195,共12页
针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规... 针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规划出的路径在栅格地图上进行优化,删除冗余节点、提高路径平滑度。通过增加机器人在不同场景下的运动状态来优化动态窗口法。最后,将全局规划的关键点作为局部规划的临时目标点,实现两种算法的融合。通过对比试验,证明融合算法不仅保证了全局路径较优而且减少了折点数、耗费时间,还提高了机器人在动态环境下路径的平滑度和灵活性。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 改进A^(*)算法 优化动态窗口法
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适合复杂环境的改进A^(*)路径规划算法
5
作者 王志特 罗丽平 +1 位作者 廖义奎 吴伟林 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期1099-1111,共13页
针对传统A算法在机器人路径规划中存在的缺陷,提出一种改进的A^(*)路径规划算法;对实际代价函数和预估代价函数进行动态权重分配,提高前端路径搜索的初始轨迹质量。结合曼哈顿距离和对角线距离设计非传统表达的启发函数,准确地估计每个... 针对传统A算法在机器人路径规划中存在的缺陷,提出一种改进的A^(*)路径规划算法;对实际代价函数和预估代价函数进行动态权重分配,提高前端路径搜索的初始轨迹质量。结合曼哈顿距离和对角线距离设计非传统表达的启发函数,准确地估计每个节点与目标节点的距离,实现全局路径最短,减少寻路时间和转向次数;针对大幅转角情况下路径不够平滑问题,应用贝塞尔曲线拟合生成的路径点。仿真结果表明:改进的A算法能够在复杂环境中生成最短全局路径,平均转向次数减少24.75%,平均寻路时间缩短30.66%,具有耗时短、转向次数少、路径更平滑等优点。 展开更多
关键词 机器人 路径规划 改进的A^(*)算法 代价函数 启发函数
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基于改进A^(*)算法的安全路径规划 被引量:1
6
作者 杨聿壬 郭江宇 +1 位作者 董晓峰 赵阳 《电脑知识与技术》 2024年第9期1-4,11,共5页
由于传统的A^(*)算法存在搜索角度固定、经过障碍物时过于靠近障碍物、易导致碰撞、转向角度不够平滑的问题,提出一种改进A^(*)算法的安全路径规划方法。对A^(*)算法中的搜索邻域进行扩展,使搜索方向之间的夹角不再局限于45°;基于... 由于传统的A^(*)算法存在搜索角度固定、经过障碍物时过于靠近障碍物、易导致碰撞、转向角度不够平滑的问题,提出一种改进A^(*)算法的安全路径规划方法。对A^(*)算法中的搜索邻域进行扩展,使搜索方向之间的夹角不再局限于45°;基于二维高斯分布设计安全距离矩阵,在启发函数中加入当前节点危险值;采用三次均匀B样条曲线对路径进行平滑处理。经过仿真验证,改进的A^(*)算法能够减少算法迭代次数,提升路径平滑程度,能够有效避免路径存在障碍物,提高了路径的安全性。 展开更多
关键词 改进A^(*)算法 路径规划 扩展搜索方向 安全距离矩阵 三次均匀B样条曲线
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基于改进A^(*)算法的石化巡检机器人路径规划
7
作者 谭亮 孙国玺 《广东石油化工学院学报》 2024年第3期68-73,共6页
针对石化厂区环境复杂、路径规划困难问题,提出一种基于改进A^(*)算法的石化巡检机器人的路径规划算法。在传统的A^(*)算法上进行了优化并与动态窗口法融合,提高了巡检机器人的路径搜索效率和规划能力。首先,对传统A^(*)算法的启发式函... 针对石化厂区环境复杂、路径规划困难问题,提出一种基于改进A^(*)算法的石化巡检机器人的路径规划算法。在传统的A^(*)算法上进行了优化并与动态窗口法融合,提高了巡检机器人的路径搜索效率和规划能力。首先,对传统A^(*)算法的启发式函数进行改进,采用动态权重系数对启发函数进行控制,减少全局路径规划节点数量,提高算法效率;其次,优化邻域搜索,减少节点访问量,使路径规划目的性更强;再次,使用B样条曲线对路径进行平滑处理;最后,选取路径规划线路中动态变化点作为动态窗口法的节点进行动态避障。实验结果表明,与传统A^(*)算法相比,改进A^(*)算法在路径长度和计算时长上均有提升;融合动态窗口后,在保证全局最优的前提下,实现动态避障,兼顾安全性和高效性。 展开更多
关键词 改进A^(*)算法 机器人 动态窗口法 路径规划 石化
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旋翼无人机导航系统改进A^(*)搜索算法研究
8
作者 张永鑫 王磊 +2 位作者 潘明然 郝勇汀 张茗宇 《机械工程与自动化》 2024年第5期17-20,共4页
为解决四旋翼无人机导航系统路径规划问题,提出了改进A^(*)搜索算法。该算法融合跳点搜索思想对地图进行剪枝操作,减少搜索空间;通过改变搜索方向判断机制、判别方向夹角与设定阈值的大小,限定搜索方向,减少搜索节点;引入碰撞检测机制,... 为解决四旋翼无人机导航系统路径规划问题,提出了改进A^(*)搜索算法。该算法融合跳点搜索思想对地图进行剪枝操作,减少搜索空间;通过改变搜索方向判断机制、判别方向夹角与设定阈值的大小,限定搜索方向,减少搜索节点;引入碰撞检测机制,计算障碍物到无人机飞行路径的最小距离,提高其自主避障的可靠性。通过数据仿真对比改进A^(*)算法与传统A^(*)算法,验证改进A^(*)算法的可行性。搭建由T265双目相机和D435i深度相机作为视觉传感器的试验飞行平台,依据所构建出的障碍物地图进行实验验证,并对改进A^(*)算法与传统A^(*)算法路径规划结果进行对比分析。 展开更多
关键词 旋翼无人机 视觉传感器 改进A^(*)算法 方向判断 路径规划
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改进A^(*)算法路径规划的机翼快速建模
9
作者 郝博 王婵娟 +1 位作者 郭嵩 王杰 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期295-300,304,共7页
针对飞机机翼装配复杂、装配调试周期长等问题,提出了改进A^(*)算法结合位姿矩阵算法的飞机机翼快速建模装配方法。在MBD环境下与装配特征自动识别过程相结合,将装配模型标准化,并利用轮廓识别算法进行特征识别,采用A^(*)算法获取最优... 针对飞机机翼装配复杂、装配调试周期长等问题,提出了改进A^(*)算法结合位姿矩阵算法的飞机机翼快速建模装配方法。在MBD环境下与装配特征自动识别过程相结合,将装配模型标准化,并利用轮廓识别算法进行特征识别,采用A^(*)算法获取最优装配路径。当正确获得几何特征、装配特征和约束之间的关系时,以改进A^(*)算法-位姿变换算法为内核开发快速建模装配信息显示系统,将所需的功能集成在快速建模装配信息显示系统界面,进行交互式的快速建模,并显示更多的装配信息。对装配过程进行实验验证,与位姿矩阵算法相比提高了机翼翼盒装配的效率和准确性,从而验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 装配仿真 MBD技术 改进A^(*)算法 位姿矩阵 快速建模
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改进A^(*)算法在ASR移动机器人路径规划中的应用
10
作者 谢小宝 《自动化应用》 2024年第11期58-60,63,共4页
针对传统A^(*)算法在ASR移动机器人路径规划中无用节点多、耗时长的问题,提出了基于自适应场景地图改进A^(*)算法,引入转弯惩罚函数策略、扩展方向与优先级搜索、路径平滑策略等,以规避路径的多余转弯问题。经仿真试验,证实改进A^(*)算... 针对传统A^(*)算法在ASR移动机器人路径规划中无用节点多、耗时长的问题,提出了基于自适应场景地图改进A^(*)算法,引入转弯惩罚函数策略、扩展方向与优先级搜索、路径平滑策略等,以规避路径的多余转弯问题。经仿真试验,证实改进A^(*)算法能够减少搜索节点次数及缩短路径长度,提高ASR移动机器人的运行效率,实现最优路径。 展开更多
关键词 ASR移动机器人 改进A^(*)算法 路径规划
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基于改进A^(*)算法的药品搬运机器人
11
作者 周文伟 岳文 +2 位作者 冯疆 康长青 孙成娇 《智能计算机与应用》 2024年第11期43-51,共9页
医院取药是医疗服务的重要组成部分,但存在效率低下和安全隐患等问题。为提升病患的医疗体验并改善传统A^(*)算法在医院环境中路径规划存在的问题,对医用智能药品搬运机器人的设计进行了研究。在分析医院复杂环境的基础上,提出了一种改... 医院取药是医疗服务的重要组成部分,但存在效率低下和安全隐患等问题。为提升病患的医疗体验并改善传统A^(*)算法在医院环境中路径规划存在的问题,对医用智能药品搬运机器人的设计进行了研究。在分析医院复杂环境的基础上,提出了一种改进的A^(*)算法,能有效减少路径中的冗余节点、降低能源消耗。仿真结果显示,在静态障碍物场景中,改进的A^(*)算法能降低46.55%的搜索节点数量和28.88%的计算时间,同时降低68.48%的路径节点数量和61.54%的转折次数。研究表明,改进的A^(*)算法能有效提升智能药品搬运机器人性能,为医院取药提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 改进的A^(*)算法 搬运机器人 医院药房 药品搬运 路径规划
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基于改进A^*算法的无人机航路规划方法研究 被引量:21
12
作者 穆中林 鲁艺 +1 位作者 任波 张斌 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期297-300,共4页
提出了一种基于改进A*算法的无人机航路规划方法,解决了A*算法大空间搜索耗时多的问题。仿真结果表明,该方法计算速度快,易于实现。
关键词 无人机 航路规划 改进A^*算法
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基于改进A^*算法的飞行器三维航迹规划算法 被引量:19
13
作者 任波 周焘 于雷 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期324-326,共3页
提出了改进A*算法并应用于飞行器航迹规划,该算法把地形平滑技术融合到路径搜索的过程中,使平滑处理只需满足路径选择方向的飞行坡度要求和飞行器过载限制,得到的最优航迹更加贴近地形。在相同的条件下对改进A*算法和传统算法进行仿真比... 提出了改进A*算法并应用于飞行器航迹规划,该算法把地形平滑技术融合到路径搜索的过程中,使平滑处理只需满足路径选择方向的飞行坡度要求和飞行器过载限制,得到的最优航迹更加贴近地形。在相同的条件下对改进A*算法和传统算法进行仿真比较,传统算法需要35 s左右收敛得到优化航迹并且代价函数为32.15;改进算法能在24 s内找到代价函数最优的飞行器三维航迹且代价函数为28.26,仿真结果表明改进A*算法在收敛速度和最优路径代价函数结果都明显优于传统算法,是一种有效的三维航路规划方法。 展开更多
关键词 航迹规划 改进A^*算法 数字地形
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基于改进A^*与DWA算法融合的温室机器人路径规划 被引量:80
14
作者 劳彩莲 李鹏 冯宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期14-22,共9页
根据温室环境下移动机器人作业的实时路径规划要求,提出一种基于改进A^*算法与动态窗口法相结合的温室机器人路径规划算法。针对传统A^*算法搜索算法拐点过多的问题,对关键点选取策略进行改进,融合动态窗口法,构建全局最优路径评价函数... 根据温室环境下移动机器人作业的实时路径规划要求,提出一种基于改进A^*算法与动态窗口法相结合的温室机器人路径规划算法。针对传统A^*算法搜索算法拐点过多的问题,对关键点选取策略进行改进,融合动态窗口法,构建全局最优路径评价函数,采用超声传感器进行局部避障,实现实时最优的路径规划。仿真实验结果证明,与传统A^*、Dijkstra、RRT算法相比,基于改进A^*算法的路径更为平滑和高效。真实环境下实验表明,移动机器人能够实现自主导航,跟踪误差保持在0.22 m以内、定位误差不大于0.28 m,能够满足实际需求。 展开更多
关键词 温室机器人 路径规划 改进A^*算法 动态窗口法 算法融合
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融合改进A^(*)与DWA算法的机器人动态路径规划 被引量:38
15
作者 刘建娟 薛礼啟 +1 位作者 张会娟 刘忠璞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第15期73-81,共9页
传统A^(*)算法是移动机器人全局路径规划的常用算法之一,但是算法搜索效率低、规划路径转折点多、面对复杂环境中随机出现的动态障碍物无法实现动态路径规划。针对这些问题,在考虑全局最优的基础上将改进A^(*)与DWA算法融合,量化环境中... 传统A^(*)算法是移动机器人全局路径规划的常用算法之一,但是算法搜索效率低、规划路径转折点多、面对复杂环境中随机出现的动态障碍物无法实现动态路径规划。针对这些问题,在考虑全局最优的基础上将改进A^(*)与DWA算法融合,量化环境中的障碍物信息,根据此信息调节A^(*)算法启发函数的权重,提高算法的效率和灵活性。基于Floyd算法思想设计路径节点优化算法,删除冗余节点,减少转折,提高路径平滑度。基于全局最优设计DWA算法的动态窗口评价函数,用于区分已知障碍物和未知动态、静态障碍物,提取改进A^(*)算法规划路径的关键点作为DWA算法的临时目标点,在全局最优的基础上实现了改进A^(*)与DWA算法融合。实验结果表明,在复杂环境中,融合算法规划路径既能保证全局最优,又能及时有效地躲避环境中出现的动静态障碍物,实现复杂环境中的动态路径规划。 展开更多
关键词 路径规划 改进A^(*)算法 DWA算法 融合算法
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改进A^(*)算法的室内机器人路径规划 被引量:14
16
作者 周敬东 杨磊 张超 《现代电子技术》 2022年第8期181-186,共6页
针对传统A;算法规划的路径存在拐点过多、搜索效率较差等问题,文中提出一种基于A;算法改进的高效路径规划算法。通过改进评价函数的具体计算方式来减少不必要的往返搜索,以提高运算速度;应用关键点选取策略剔除冗余点和不必要的拐点,以... 针对传统A;算法规划的路径存在拐点过多、搜索效率较差等问题,文中提出一种基于A;算法改进的高效路径规划算法。通过改进评价函数的具体计算方式来减少不必要的往返搜索,以提高运算速度;应用关键点选取策略剔除冗余点和不必要的拐点,以降低路径长度。然后,引入三次均匀B样条插值函数对路径中转折点进行平滑处理,使带尖角的路径更加平滑;采用最小堆替换数组作为OPEN表的存储结构来更快地访问最优节点,从而提升算法计算效率。最后,对改进前后的A^(*)算法进行仿真实验。结果表明,文中改进的A;算法在搜索点个数、路径长度、运行时间上均有显著提高,且规划出的路径更平滑。将文中改进算法应用到处于真实室内环境的六足机器人中,验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 改进A^(*)算法 路径规划 室内机器人 评价函数 关键点选取 平滑处理 仿真实验
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融合改进A^(∗)算法与动态窗口法的机器人避障研究 被引量:6
17
作者 张涛 陈璋 +3 位作者 李玉梅 房萍 鲁娜 巩红雨 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第4期102-106,共5页
针对机器人在全局未知环境的路径规划中无法进行实时动态避障的问题,提出一种将改进的A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人避障方法。首先将传统A^(*)算法3×3搜索领域扩展至5×5搜索领域,并将16个搜索方向进行取舍至9个,同时优... 针对机器人在全局未知环境的路径规划中无法进行实时动态避障的问题,提出一种将改进的A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人避障方法。首先将传统A^(*)算法3×3搜索领域扩展至5×5搜索领域,并将16个搜索方向进行取舍至9个,同时优化启发函数,通过优化时间复杂度来提升A^(*)算法搜索效率;然后进行冗余节点移除操作,剔除机器人路径中的多余拐点和共线的点;改进后的A^(*)算法较传统A^(*)算法平均减少了65.805%的路径规划时间和4.967%的路径长度。最后将改进的A^(*)算法与动态窗口算法进行结合,使得机器人具有动态避障能力,且保证机器人在局部避障的过程中得到全局路径规划的最优解。 展开更多
关键词 机器人 路径规划 动态避障 改进A^(*)算法 动态窗口法
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基于改进A^(*)算法融合角度信息的船舶路径规划 被引量:4
18
作者 张浩 庞宁林 +2 位作者 胡安康 肖英杰 陈锦标 《上海海事大学学报》 北大核心 2023年第2期6-10,共5页
为解决传统A^(*)算法在施工水域对船舶进行路径规划时搜索节点多、拐点多、节点拓展方向范围广等问题,提出一种基于改进A^(*)算法融合角度信息的路径规划方法。首先,定义加权因子,将其引入A^(*)算法的启发函数中,以此提高路径规划的效率... 为解决传统A^(*)算法在施工水域对船舶进行路径规划时搜索节点多、拐点多、节点拓展方向范围广等问题,提出一种基于改进A^(*)算法融合角度信息的路径规划方法。首先,定义加权因子,将其引入A^(*)算法的启发函数中,以此提高路径规划的效率;其次,引入角度信息,诱导搜索节点分布在起始点到目标点的连线附近;最后,添加转弯修正代价参数,并对路径进行二次优化,提高路径平滑性。实验结果表明,该方法在简单环境下的搜索时间能缩短45.8%,在复杂环境下的搜索时间能缩短63%,并且能够有效剔除冗余节点,使路径变得更加平滑。 展开更多
关键词 改进A^(*)算法 角度融合 路径平滑 路径规划
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一种基于GIS最短路径搜索的A^*改进算法 被引量:7
19
作者 王肖 徐友春 +1 位作者 章永进 郭振东 《计算机系统应用》 2008年第5期28-31,共4页
目前在GIS领域,最短路问题是研究和应用的重点,其中最短路径搜索算法的效率问题是普遍关注和在实际应用中迫切需要解决的问题.本文分析目前几种流行的最短路径算法并指出它们的优缺点,提出了一种利用蚁群算法和遗传算法进行改进的A^*算... 目前在GIS领域,最短路问题是研究和应用的重点,其中最短路径搜索算法的效率问题是普遍关注和在实际应用中迫切需要解决的问题.本文分析目前几种流行的最短路径算法并指出它们的优缺点,提出了一种利用蚁群算法和遗传算法进行改进的A^*算法,并对其进行了必要的推导.。实验证明,改进的A^*算法在VC++6.0和MapX控件环境下具有较好的可行性和适用性。 展开更多
关键词 地理信息系统 最短路径算法 遗传算法 蚁群算法 改进A^*算法
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改进A^(*)算法的采摘机器人路径规划与跟踪控制 被引量:9
20
作者 代玉梅 张瑞玲 马黎 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第3期138-145,共8页
为提高采摘机器人的工作效率和控制精准度,提出一种基于改进A^(*)算法的路径规划与跟踪控制方法。首先建立移动采摘机器人的动力学模型,然后通过引入人工势场法改进了A^(*)算法的效率,实现了对采摘机器人运动路径的快速规划,最后利用状... 为提高采摘机器人的工作效率和控制精准度,提出一种基于改进A^(*)算法的路径规划与跟踪控制方法。首先建立移动采摘机器人的动力学模型,然后通过引入人工势场法改进了A^(*)算法的效率,实现了对采摘机器人运动路径的快速规划,最后利用状态观测器估计出系统状态,并设计终端滑模控制律来准确跟踪路径指令,大大提高了控制精度。仿真结果表明:设计的改进A^(*)算法相比于传统A^(*)算法具有更高的运行效率和更短的路径长度,移动车和机械臂的运行时间分别为6 s和2 s,路径长度分别为47.82 m和11.25 m,设计的终端滑模控制相比于滑模控制具有更优的控制精度,移动车和机械臂的最大跟踪误差为0.2 m和0.04 m,能够使采摘机器人更高效和更精准地运行。 展开更多
关键词 采摘机器人 改进A^(*)算法 路径规划 跟踪控制 状态观测器 终端滑模控制
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