基于方向A~*算法的温室机器人实时路径规划

作     者：张文 刘勇 张超凡 张龙 夏营威 ZHANG Wen;LIU Yong;ZHANG Chaofan;ZHANG Long;XIA Yingwei

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2017年第48卷第7期

页      面：22-28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："十二五"国家科技支撑计划项目(2015BAI01B00) 安徽省科技重大专项计划项目(15CZZ02019) 安徽省创新型省份建设专项资金项目(15CZJ07008) 

主　　题：温室机器人 路径规划 方向A^*算法 二叉堆 

摘      要：针对复杂环境下的温室机器人路径规划问题,重点研究了生成路径的平滑设计、碰撞检测和算法实时性,提出一种方向A~*算法。首先采用视野线平滑原则优化路径,消除锯齿效应并避免部分碰撞;其次应用圆弧—直线—圆弧转弯策略,避免机器人本体宽度影响;最后基于二叉堆加速算法,提升算法计算效率。仿真实验结果表明,方向A~*算法满足平滑要求且能有效避免碰撞,加速算法平均提速4~7倍。同时,机器人在真实实验环境下能实现安全自主导航,跟踪误差小于0.15 m,验证了所提方法的可行性。