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基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法
1
作者
徐彬
孙恒飞
+3 位作者
唐寿星
王雨桐
张旺旺
艾田付
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期189-199,共11页
针对Kinodynamic A^(*)算法采用统一的运动原语生成,在陆空两栖机器人上应用时存在机动性无法充分发挥等问题,提出了基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法。该算法从考虑陆、空模态运动能力差异出发,通过以下三...
针对Kinodynamic A^(*)算法采用统一的运动原语生成,在陆空两栖机器人上应用时存在机动性无法充分发挥等问题,提出了基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法。该算法从考虑陆、空模态运动能力差异出发,通过以下三个方法改进陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法性能。首先是基于动力边界决定状态空间加速度输入,差异化生成陆、空模态运动原语;其次是基于动力学约束剪枝,确保运动原语不超过速度边界;最后是构造轨迹优化代价函数优化轨迹平顺性、安全性及机动性。在仿真场景下的结果表明,所改进的算法在将空中平均速度提高了54.1%,平均路径总时间降低6.7 s,路径总代价降低22.00%,且算法运行时间降低0.069 s,充分发挥陆空两栖机器人上的强机动能力与高续航能力。
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关键词
陆空两栖机器人
路径规划
kinodynamic
A^(*)
运动原语
轨迹优化
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职称材料
题名
基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法
1
作者
徐彬
孙恒飞
唐寿星
王雨桐
张旺旺
艾田付
机构
北京理工大学机械与车辆学院
北京理工大学重庆创新中心
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期189-199,共11页
基金
国家重点研发计划(2020YFC1512500)。
文摘
针对Kinodynamic A^(*)算法采用统一的运动原语生成,在陆空两栖机器人上应用时存在机动性无法充分发挥等问题,提出了基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法。该算法从考虑陆、空模态运动能力差异出发,通过以下三个方法改进陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法性能。首先是基于动力边界决定状态空间加速度输入,差异化生成陆、空模态运动原语;其次是基于动力学约束剪枝,确保运动原语不超过速度边界;最后是构造轨迹优化代价函数优化轨迹平顺性、安全性及机动性。在仿真场景下的结果表明,所改进的算法在将空中平均速度提高了54.1%,平均路径总时间降低6.7 s,路径总代价降低22.00%,且算法运行时间降低0.069 s,充分发挥陆空两栖机器人上的强机动能力与高续航能力。
关键词
陆空两栖机器人
路径规划
kinodynamic
A^(*)
运动原语
轨迹优化
Keywords
hybrid aerial-ground robot
path planning
kinodynamic
A^(*)
motion primitives
trajectory optimiz-ation
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进运动原语生成的陆空两栖机器人Kinodynamic A^(*)算法
徐彬
孙恒飞
唐寿星
王雨桐
张旺旺
艾田付
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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