基于切線的機(jī)器人路徑規(guī)劃.pdf

1、路徑規(guī)劃是機(jī)器人研究的重要課題之一.該文回顧了路徑規(guī)劃的一些概念和方法,并提出了一種新穎的基于切線的路徑規(guī)劃方法.該文在二維離散姿態(tài)空間中,用障礙物的邊界線建立了面向?qū)ο蟮牡貓D模型.在現(xiàn)有的地圖模型中,這一建模方式最為接近人類的空間認(rèn)知模式,具有自然、緊湊、精確、易于增量式建造和維護(hù)等優(yōu)點.應(yīng)用這一模型,可以有效的進(jìn)行路徑規(guī)劃和地圖定位等高層算法.該文創(chuàng)造性的用主干線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了復(fù)雜地形的簡化和分解.在這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的協(xié)助下,可以對任意形狀

2、的障礙物進(jìn)行切線和凸殼的求作,并構(gòu)造局部最短路徑,從而有效地解決了長期以來在復(fù)雜地形條件下用切線方法進(jìn)行路徑規(guī)劃的難題.該文算法模擬人類規(guī)劃的特點,展開選擇性和層次的規(guī)劃過程.只有少量阻擋了當(dāng)前路徑的障礙物才會被納入搜索范圍.通過分析主干線結(jié)構(gòu),可以為圖搜索和節(jié)點擴(kuò)展提供非常有價值的啟發(fā)信息.粗糙的大尺度全局規(guī)劃和精密的小尺度局部規(guī)劃相結(jié)合的分層規(guī)劃策略能夠在極大的減小搜索代價的同時仍然提供足夠好的路徑質(zhì)量.算法的仿真實現(xiàn)程序具有清晰的