融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划

作     者：邹文 韩丙辰 李鹏飞 田剑锋 ZOU Wen;HAN Bingchen;LI Pengfei;TIAN Jianfeng

作者机构：太原师范学院计算机系山西晋中030619 太原师范学院物理系山西晋中030619 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2024年第30卷第1期

页      面：184-195页

核心收录：

学科分类：081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11805141) 山西省基础应用研究资助项目(201901D211424,201901D111293) 太原师范学院研究生教育创新资助项目(SYYJSJC-2171) 

主　　题：移动机器人 路径规划 改进A^(*)算法 优化动态窗口法 

摘      要：针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规划出的路径在栅格地图上进行优化,删除冗余节点、提高路径平滑度。通过增加机器人在不同场景下的运动状态来优化动态窗口法。最后,将全局规划的关键点作为局部规划的临时目标点,实现两种算法的融合。通过对比试验,证明融合算法不仅保证了全局路径较优而且减少了折点数、耗费时间,还提高了机器人在动态环境下路径的平滑度和灵活性。