移动机器人路径规划技术综述

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1、第25卷第7期控制与决策2010年7月Vol.25No.7ControlandDecisionJul.2010文章编号:1001-0920(2010)07-0961-07移动机器人路径规划技术综述朱大奇,颜明重(上海海事大学水下机器人与智能系统实验室，上海201306)摘要:智能移动机器人路径规划问题一直是机器人研究的核心内容之一.将移动机器人路径规划方法概括为:基于模版匹配路径规划技术、基于人工势场路径规划技术、基于地图构建路径规划技术和基于人工智能的路径规划技术.分别对这几种方法进行总结与评价,最后展望了移动机器人路

2、径规划的未来研究方向.关键词:移动机器人；路径规划；人工势场；模板匹配；地图构建；神经网络；智能计算中图分类号:TP18；TP273文献标识码:ASurveyontechnologyofmobilerobotpathplanningZHUDa-qi,YANMing-zhong(LaboratoryofUnderwaterVehiclesandIntelligentSystems，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai201306,China．Correspondent：ZHUDa-qi，E

3、-mail：zdq367@yahoo.com.cn)Abstract:Thetechnologyofintelligentmobilerobotpathplanningisoneofthemostimportantrobotresearchareas.Inthispaperthemethodsofpathplanningareclassifiedintofourclasses:Templatebased,artificialpotentialfieldbased,mapbuildingbasedandartificialinte

4、lligentbasedapproaches.First,thebasictheoriesofthepathplanningmethodsareintroducedbriefly.Then,theadvantagesandlimitationsofthemethodsarepointedout.Finally,thetechnologydevelopmenttrendsofintelligentmobilerobotpathplanningaregiven.Keywords:Mobilerobot；Pathplanning

5、；Artificialpotentialfield；Templateapproach；Mapbuilding；Neuralnetwork;Intelligentcomputation1引引引言言言看,还可分为静态路径规划和动态路径规划.所谓移动机器人路径规划技术,就是机器人根本文从移动机器人路径规划的具体算法与策略据自身传感器对环境的感知,自行规划出一条安全上,将移动机器人路径规划技术概括为以下4类:模的运行路线,同时高效完成作业任务.移动机器人路版匹配路径规划技术、人工势场路径规划技术、地图径规划主要解决3个问题:1)使机

6、器人能从初始点运构建路径规划技术和人工智能路径规划技术.分别对动到目标点;2)用一定的算法使机器人能绕开障碍这几种方法进行总结与评价,展望了移动机器人路径物,并且经过某些必须经过的点完成相应的作业任规划的未来发展方向.务;3)在完成以上任务的前提下,尽量优化机器人运2模模模版版版匹匹匹配配配路路路径径径规规规划划划技技技术术术行轨迹.机器人路径规划技术是智能移动机器人研模版匹配方法是将机器人当前状态与过去经究的核心内容之一,它起始于20世纪70年代,迄今历相比较,找到最接近的状态,修改这一状态下的路为止,己有大量的研究成

7、果报道.部分学者从机器人[2,3]径,便可得到一条新的路径.即首先利用路径规划对环境感知的角度,将移动机器人路径规划方法分所用到的或已产生的信息建立一个模版库,库中的任为3种类型[1]:基于环境模型的规划方法、基于事例一模版包含每一次规划的环境信息和路径信息,这些学习的规划方法和基于行为的路径规划方法;从机模版可通过特定的索引取得;随后将当前规划任务器人路径规划的目标范围看,又可分为全局路径规划和环境信息与模版库中的模版进行匹配,以寻找出一和局部路径规划;从规划环境是否随时间变化方面收稿日期:2009-08-30；修回日

8、期:2009-11-18.基金项目:国家自然科学基金项目(50775136)；高校博士点基金项目(20093121110001)；上海市教委科研创新项目(10ZZ97).作者简介:朱大奇(1964−),男,安徽安庆人,教授,博士生导师,从事水下机器人可靠性与路径规划等研究；颜明重(1977−),男,福建泉州人,博士生