動(dòng)態(tài)環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃.pdf

1、如今機(jī)器人在靜態(tài)環(huán)境下的路徑規(guī)劃問(wèn)題已經(jīng)有了很成熟的研究成果，并且可以高效地解決任何靜態(tài)環(huán)境下的機(jī)器人尋路問(wèn)題。然而，動(dòng)態(tài)環(huán)境下機(jī)器人的路徑規(guī)劃問(wèn)題仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題，因?yàn)槲覀冃枰獮闄C(jī)器人增加一個(gè)新的維度——時(shí)間維度來(lái)描述并且解決問(wèn)題。為了避免增加這個(gè)時(shí)間維度而使問(wèn)題復(fù)雜化，很多處理動(dòng)態(tài)環(huán)境的算法都將當(dāng)前動(dòng)態(tài)環(huán)境看成是靜態(tài)的，并且每次運(yùn)行都運(yùn)用靜態(tài)算法加以解決。這種算法看似高效，但是它有時(shí)找到的路徑不是最優(yōu)路徑，并且很可能無(wú)解。

2、本文引入了安全時(shí)間間隔這個(gè)概念，它所描述的是當(dāng)前點(diǎn)無(wú)碰撞的持續(xù)時(shí)間段，也就是說(shuō)，如果機(jī)器人在該點(diǎn)經(jīng)過(guò)安全時(shí)間間隔之后或者之前的一個(gè)時(shí)間步，都會(huì)與障礙物發(fā)生碰撞。所以，在給予機(jī)器人路徑信息的時(shí)候，不僅要有各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，還要有每個(gè)節(jié)點(diǎn)的安全時(shí)間間隔。運(yùn)用安全時(shí)間間隔的這種算法能夠進(jìn)行路徑規(guī)劃，在遇到障礙物的時(shí)候，可以等待運(yùn)動(dòng)障礙物通過(guò)再行走，而不是一味地尋找其他路徑，這種算法會(huì)更加快捷、更加高效，而且更符合人類的思維。
　　 對(duì)于一

3、個(gè)已經(jīng)證明是最優(yōu)的路徑規(guī)劃方法，它不像那種次優(yōu)的路徑規(guī)劃方法那樣易于擴(kuò)展。因?yàn)榧訖?quán)A*算法已經(jīng)被證明是比A*算法搜索速度更快的一種方法，所以本文使用加權(quán)A*算法對(duì)該算法進(jìn)行擴(kuò)展，減少了訪問(wèn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明了改進(jìn)算法的有效性。
　　 在移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃過(guò)程中，當(dāng)要求機(jī)器人在一個(gè)十分復(fù)雜的環(huán)境中快速搜索一條路徑時(shí)，由于環(huán)境復(fù)雜，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)量過(guò)多，尋找到一條最優(yōu)路徑是很困難的。在實(shí)際生活中，往往需要機(jī)器人在給定的時(shí)間內(nèi)