改进D^(*)算法的未知场景机器人运动规划

作     者：鞠慕涵 刘万科 胡捷 谷宇鹏 JU Muhan;LIU Wanke;HU Jie;GU Yupeng

作者机构：武汉大学测绘学院湖北武汉430079 

出 版 物：《导航定位学报》 (Journal of Navigation and Positioning)

年 卷 期：2024年第12卷第3期

页      面：145-153页

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

主　　题：移动机器人 运动规划 D^(*)算法 JPS算法 三次B样条 

摘      要：随着机器人技术不断发展,自主移动机器人的应用已拓展到复杂未知环境中。针对传统运动规划算法在复杂未知环境中存在搜索盲目、计算效率低、难获得安全轨迹等问题,本文提出了一种基于改进D^(*)算法的运动规划方法。其中,前端路径规划使用融合跳跃点搜索(JPS)思想的D^(*)算法,后端轨迹优化基于B样条构建二次规划问题。利用矩阵实验室(Matlab)与机器人操作系统(ROS)的仿真平台进行实验,结果表明,改进D^(*)算法在30×30的栅格地图中,相比传统D^(*)算法、FocussedD^(*)、有向D^(*)算法搜索耗时减少0.297、0.269、0.191s;动态障碍物存在时,可使移动机器人快速、安全运动至目标点。