融合环境信息和运动约束的改进A*算法研究
2022-09-21鲁吉林陈鹏云崔俊杰刘泽华
计算机工程与应用 2022年18期
白 雄,鲁吉林,路 宽,陈鹏云,崔俊杰,刘泽华
1.中北大学 机电工程学院,太原030051
2.中国人民解放军 第32381部队,北京100072
目前机器人技术得到广泛的发展,移动机器人在各行各业当中得到了广泛的使用[1]。其中,路径规划作为移动机器人自主导航的重要前提,在机器人领域扮演了重要的角色[2]。路径规划A*算法作为一种深度优先启发式搜索算法[3],相比于图搜索算法,A*算法具有计算量小,算法搜索朝着目标点方向等优点,但是A*算法的启发函数简单,算法在寻路过程当中会出现较多的冗余点,花费时间长。针对这一问题已经有众多学者改进了A*算法。文献[4]提出一种基于改进的A*算法与动态窗口法结合的温室机器人路径规划算法,改进后的A*算法路径规划更为平滑和高效。文献[5]在A*算法的启发函数中加入余弦相似性和方法信息,选取36 阶领域矩阵解决了移动机器人贴合U型弯的问题,改进了路径曲率的变化。文献[6]在游戏地图中通过改进区域搜索点改进了A*算法,有效解决了路径转折问题。文献[7]针对公交线路提出一种改进A*算法,将乘客人数加入到估价函数中,提高了路径搜索的效率。文献[8]采用“视野线”以及“圆弧-直线-圆弧”改善了路径的平滑度。文献[9]将物理信息添加到启发函数当中并且删除冗余点,增强路径搜索效率和平滑度。文献[10]针对标准A*算法存在对称路径,使用定向搜索方法减少搜索点,提高了算法的效率。文献[11]通过引入三次均匀B样条插值函数,改进了A*算法,改进后的算法规划的路径更加平滑。……
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