大障碍物条件下机械臂无碰撞路径规划研究

在大障碍物较多且较为集中的工作空间内,为规划机械臂抓取拼装移动无碰撞路径,提出一种利用人工势场法的斥力场改进空间A*算法的路径规划方法。利用空间A*算法全局搜索,添加斥力影响因子,修改机械臂末端移动到障碍物附近的代价;设定阈值,利用夹角差方法减少平缓路径节点数量;采用坐标转换—二次投影法和基于分离轴定理对工件与机械臂、工具的碰撞检测仿真。实验结果表明,修减后的路径节点数量减少30%以上,机械臂末端移动的定位精度在1 mm之内,在空间范围内能够有效地生成一条无碰撞路径。

非结构化环境中基于拓扑约束的地面无人驾驶路径规划算法

针对非结构化环境地面无人驾驶路径规划过程中路径避障以及多车路径冲突的难题,通过同调以及de Rham上同调对环境中障碍物拓扑信息的精确描述,提出一种拓扑约束下基于A*算法且用时更短的路径规划算法.该算法可实现非结构化环境中多无人车全局路径的拓扑分类,从而为多车的协同规划提供一种新的研究思路.此外,结合C-空间动态广义Voronoi图(GVD)的路径拓扑分离特性,提出一种拓扑约束下可用于多无人车全局路径规划的高效算法-–C-空间-GVD-h_(S)增广A*算法.最后,通过Gazebo仿真平台模拟的具有多障碍物以及狭窄区域的非结构化环境,验证所提出方法的有效性以及与现有方法相比的优越性.