一种改进人工势场的矿车避障路径规划方法

作     者：夏静慧 肖战定 霍亚超 马永强 Xia Jinghui;Xiao Zhanding;Huo Yachao;Ma Yongqiang

作者机构：焦作千业水泥有限责任公司河南焦作454000 河南理工大学河南焦作454000 

出 版 物：《能源与环保》 (CHINA ENERGY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION)

年 卷 期：2024年第46卷第5期

页      面：196-201页

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：河南省重点研发与推广专项(212102210166) 

主　　题：改进人工势场算法 无人驾驶 路径规划 模拟道路 

摘      要：为克服传统人工势场算法以局部最优解为目标造成路径规划中路径偏离过于频繁的问题,提出了基于改进人工势场算法的动态避障路径规划方法。该方法通过格栅图法无人驾驶矿车行进路线和环境进行建模,进而形成连接了起始点和目标点的网格图。针对障碍规避问题,根据矿区路径特点建立引力势场、斥力势场以及综合势场模型,模型中改进了人工势场函数,并对势场作用区域进行优化,构建强化远距点斥力为主的综合势场模型。考虑到矿山的山地场景环境比较单一,改进算法通过仿真实验模拟道路的方式对搜索路径进行限制,使无人驾驶矿车在既定限制空间内搜索最佳路径。仿真结果表明,路径规划算法能较大程度避免轨迹偏离以及局部震荡问题,改善了矿车行进效率。