吴文波，倪建军，陈俊风，范新南

（河海大学物联网工程学院，常州213022）

基于改进虚拟力场的机器人路径规划方法❋

吴文波，倪建军，陈俊风，范新南

（河海大学物联网工程学院，常州213022）

未知环境下机器人路径规划是机器人控制领域的研究热点问题之一，针对传统方法存在的不足，提出一种基于改进虚拟力场的未知环境下机器人路径规划方法。在虚拟力场方法中，通过引入一种面积比参数，将机器人和障碍物的大小考虑进算法当中，从而可以使机器人的运动轨迹更加安全，到达目标的时间更短。最后通过仿真实验证明了所提算法的有效性。

虚拟力场；面积比参数；路径规划

1 引 言

作为机器人导航过程中的研究热点之一，路径规划是寻找一条从起始点到目标点的最优或次优路径，通常分为常规方法和智能方法。常规方法包括人工势场法［1］、栅格法［2］、虚拟力场法［3］等，智能方法包括模糊逻辑［4］、遗传算法［5］、神经网络算法［6］等。但这些算法都有一定的局限性，例如在传统人工势场法和虚拟力场法中，机器人常遇到局部最小值问题［7］，栅格法对坏境信息完备性要求高，模糊逻辑方法中的模糊规则库往往是不完备的。神经网络算法计算复杂，有时需要学习，实时性无法满足。针对这些算法的缺点，很多改进方法被提出来，如叶炜壵等人［8］将全局路径规划方法和局部路径规划方法相结合，提出了基于虚拟障碍物的路径规划方法；Lei和Li将模糊逻辑和基于行为的控制策略相结合，用以解决未知环境下的机器人路径规划问题［9］；……