计算机科学与探索

作者：刘朋, 任工昌

单位：陕西科技大学 机电工程学院，西安 710021

关键词：路径规划,特征地图,爬虫算法,动态窗口法,融合算法

为利用特征地图计算效率高的优点，同时解决传统动态窗口法对全局参数敏感的问题，提出一种基于特征地图的路径规划融合算法。通过给出适用于路径规划的特征地图表达方式，改进机器人与障碍物间距离的计算方法，实现了特征地图中障碍物的检测；结合爬虫（Bug）算法的基本原理和线段特征的属性，使用搜索优化算法，先搜索全局可行路径，再进行节点优化得到全局最优路径的关键节点，并对内外角点处搜索方向选择、障碍物端点绕行等问题提出了解决方法；针对传统动态窗口法对全局参数敏感性高的问题，分析了目标函数中各参数在路径不同位置对规划路径的影响程度，使用动态参数的方法对原目标函数进行改进；算法融合时，改进方向函数的计算方法，解决了机器人在路径中间节点出现明显减速的问题。经仿真实验验证，搜索优化算法有效，改进后的动态窗口算法降低了参数的敏感性，融合算法在计算效率方面有较大的优势，计算耗时最多减小79.27%，最少减小43.16%，而且机器人移动更平滑。

来源：2023年第11期

《计算机科学与探索》期刊编辑部

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