陈洁涛

广东工业大学 广东 广州 510006

0 引言

当今,机器人在工业、科研探索以及服务业等领域都有广泛的应用,其应用都离不开路径规划[1]。用于实体喷涂的机器人路径规划方法存在效率低、实用性差等问题,如何有效提高喷涂机器人无碰路径的安全性和实用性已成趋势[2-4]。

随着自动化技术等高速发展,A*、RRT等智能算法在无碰路径规划得到了广泛的研究和应用[5]。传统的A*算法是基于栅格地图的算法,而传统A*算法在规划过程中拓展的节点数多,存在冗余点多以及路径长的问题[6-8]。为解决面向大型工件的无碰路径规划时建图和寻路效率低的问题,本文对传统的A*算法进行改进,提高运算效率。

(一)改进A*算法无碰路径规划

本文改进的A*算法,其代价函数的启动置于从起点直线到终点的过程中碰到障碍物前启动,并且在其子节点离开障碍物时,关闭代价函数的建立,然后判断是否可直线到达终点,若不能直接到达,则到达下一个障碍物前,继续建立代价函数直到找到终点为止。

如图1所示,改进A*算法流程:

图1 传统A*和改进A*在工字钢的仿真情况(绿色线-传统A*路径,红色线-改进A*路径)

1首先确保起点S和终点E在三维栅格地图中是可到达的点,如果不是则退出寻路过程;

2首先判断起点S到终点E之间是否可直线通过,若是则返回空路径,若否则继续;

3对起点S开始,把S作为待检查方格,寻找起点S周围可达方格,检测是否有不可达的点,若是则将起点S和周围可达……