融合椭圆约束的快速行进树路径规划算法

作     者：袁雷 贾小林 顾娅军 徐正宇 

作者机构：西南科技大学计算机科学与技术学院 绵阳市移动物联射频识别技术重点实验室 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2024年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(61471306) 四川省自然科学基金面上项目(2022NSFSC0548) 绵阳市移动物联射频识别技术重点实验室专项(MYZD23032302) 

主　　题：FMT*算法 椭圆约束 直连策略 父节点重选 

摘      要：为解决快速行进树算法(Fast Marching Tree,FMT*)生成路径拐点多，且由于冗余探索导致路径规划时间长的问题，提出一种融合椭圆约束的快速行进树算法(Ellipse Constraints FMT*,EC-FMT*)。首先引入椭圆约束限制算法探索范围，并结合直连策略避免冗余探索，缩短了路径规划时间；对于路径拐点多的问题，通过父节点重选策略修正路径，去除不必要的拐点。仿真实验表明：采样点数量为1000、1500、2000个时，ECFMT*算法与FMT*、RRT*、APF-Dynamic FMT*算法相比，在平均规划时间上分别降低了81.9%～84.72%、86.15%～89.78%、77.12%～85.76%，并且拐点数量也有所降低；同时，EC-FMT*算法与FMT*、APF-Dynamic FMT*算法相比，迭代次数分别减少了84.72%～87.03%、80.89%～85.55%。说明EC-FMT*算法能够有效减少冗余探索，缩短路径规划时间，提高路径质量。