褚凯轩 常天庆 王全东 闫晓东

(1.陆军装甲兵学院兵器与控制系， 北京 100072； 2.军事科学院评估论证研究中心， 北京 100091)

0 引言

路径规划是移动机器人在具有障碍物的环境约束下，根据给定的起点和终点，应用算法准则，找到一条最优或接近最优的、安全、无障碍路径[1-2]。路径规划主要包括环境建模和路径规划算法两部分。

栅格图法是环境建模的经典方法[3]，栅格图将地图切割成相同大小且相互连接的栅格，每个栅格对应相应位置信息，能在考虑全局优化的基础上兼顾较小的计算量, 对特定感知系统的假设参数不敏感，具有较强的鲁棒性[4]，目前被广泛运用于机器人、自动驾驶的运载器等领域[5-7]。栅格图下，传统的路径搜索方式主要有4邻域4方向搜索方式和8邻域8方向搜索方式。徐菱等[8]提出一种24邻域16方向的搜索方式，使路径搜索具有更广的搜索范围和更多的方向选择。但是有限方向有限邻域使机器人每次只能在相邻栅格间转移，增大了搜索次数和步数。曾明如等[9]提出了一种搜索范围不局限于相邻栅格的多步长栅格图法，能搜索出一条转移步数更少的路径,该方法在面临较大规模地图时计算量巨大。文献[10-11]提出直接将信息素存放于栅格中而不是存放于路径上，这种信息素存储方式可以降低算法的复杂度，但是由于失去了方向性，在大规模栅格路径规划中易发生闭锁和折回的现象。

路径规划算法主要有局部避障算法、基于几何模型算法和智能搜索算法。……