基于人工磁场的防疫机器人路径规划

作     者：伍锡如 龚璞 Wu Xiru;Gong Pu

作者机构：桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 

出 版 物：《电子测量技术》 (Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2024年第47卷第3期

页      面：55-61页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 080202[工学-机械电子工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金地区科学基金(62263005) 广西自然科学基金重点项目(2020GXNSFDA238029) 广西高校人工智能与信息处理重点实验室开放基金重点项目(2022GXZDSY004) 广西研究生教育创新计划项目(YCSW2023298) 桂林电子科技大学研究生教育创新计划项目(2023YCXS124)资助 

主　　题：人工磁场 路径规划 局部极小值 虚拟直线 

摘      要：针对传统人工势场法在防疫机器人路径规划过程中容易陷入局部极小值和目标不可达的问题,提出一种基于人工磁场的路径规划算法。首先,对障碍物周围建立人工磁场,引入洛伦兹力,洛伦兹力与引力保持垂直,避免机器人陷入局部极小值点;其次,在洛伦兹力函数中引入机器人与目标点的距离影响因子,解决目标不可达问题;再次,通过建立目标点与障碍物之间的虚拟直线优化洛伦兹力的方向,避免迂回路径,减少路径规划的步数。最后,在MATLAB环境下对传统人工势场法和人工磁场法进行了仿真实验,实验结果表明,人工磁场法可以克服局部极小值和目标不可达问题,规划的路径对障碍物进行了避障,避免了徘徊振荡的情况出现,提高了路径规划的质量。