改进人工势场法的机器人避障及路径规划

针对机器人在传统人工势场避障过程中出现目标不可达和陷入极值点导致停滞不前的问题,通过改进传统人工势场的斥力场结构,解决目标不可达问题。在传统人工势场原有目标点产生的吸引力前提下,提出一种对比阀值,建立虚拟牵引点的方法,解决局部极小问题,增加快速函数提高机器人的运动速率,以克服机器人在障碍物附近出现的反复震荡或停止不前。为了验证上述方法的有效性,用MATLAB软件进行仿真,结果表明机器人运动轨迹平滑,接近最优路径。

基于改进A*算法的移动机器人路径规划

针对传统A*算法在移动机器人路径规划中,存在的搜索效率低、路径优化等问题,提出了一种改进的双向A*路径规划算法。改进后的算法采用双向A*寻路搜索,吸取人工势场法引力思想,设定双向搜索中心虚拟目标点,建立从搜索起点到双向搜索的中点的距离衰减函数,吸引双向搜索能在中间区域相遇。并对预估函数加入适当的权值函数,在保障了较优路径前提下加快了算法的收敛速度。考虑机器人实际尺寸问题,进行避障策略设定,在障碍物拐角处进行领域扩展切换,提高了路径安全性。为验证该方法的有效性,通过MATLAB软件进行仿真,结果表明了改进后的方法能更快地搜索出一条无碰撞较优路径。