基于势场法的移动机器人路径规划仿真研究new

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1、2262007，43(24)ComputerEn~neenngandApplications计算机工程与应用基于势场法的移动机器人路径规划仿真研究金雷泽．一，杜振军．一，贾凯JINLei—ze．．．DUZhen-jun1,2JIAKai1．中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳1100162-中国科学院研究生院，北京1000391．ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang，Liaoning110016，China2．GraduateSchool，ChineseAcademyofSci

2、ences，Beijing100039，ChinaE-mail：jinleize@sia．cnJINLei-ze，DUZhen-jun，JIAKai．Simulationstudyonmobilerobotpathplanningbasedonpotentialfield．ComputerEngineeringandApplications，2007，43(24)：226-229．Abstract：ThispaperadoptsimprovedrepulsivepotentialfunctionforGoMsNonreachablewithObstaclesNe

3、arby(GNRON)ofpo-tentialfield，thenewrepulsivepotentialfunctionconsiderstherelativedistancebetweentherobotandthegoalwhichensuresthegoalistheglobalminimumofthewholepotentialfield，SOtherobotcanreachthegoalfreely．Thispaperalsoproposesamethodofaddingguidingpointfortrapsituationsduetolocalm

4、inima，SOtherobotcangetoutthetrapsituationsquicklyandmovetothegoa1．Robotramblinginrestrictiveregionisalsorealizedinsimulation．Theimprovedalgorithmisadaptabletopathplanningofrobotsincomplexenvironment．Theeffectivenessofthismethodisverifiedbysimulationresults．Keywords：mobilerobots；pathp

5、lanning；artificialpotentialfield；GNRON；localminima摘要：针对势场法的障碍物附近目标不可达(GNRON)问题，采用改进斥力势场函数，把机器人和目标的相对距离考虑进去，从而确保目标点为整个势场的全局最小点，使得机器人能够顺利到达目标。针对局部极小引起的陷阱区域问题，提出了增加引导点的方法，使得机器人能够快速走出陷阱区域，向目标点移动。通过仿真实验，还实现了机器人在限定区域内漫游。改进后的势场法适用于复杂环境下的移动机器人路径规划。仿真结果证明了此方法的有效性。关键词：移动机器人；路径规划；人工势场法；GNRON；局部

6、极小文章编号：1002—8331(20o7)24—0226—04文献标识码：A中图分类号：TP241引言中的两个局限性作相应的改进：对GNRON问题采用改进斥力移动机器人路径规划问题是指在有障碍物的工作环境中势场函数，把机器人和目标的相对距离考虑进去，从而确保目寻找一条I合当的从给定起点到终点的运动路径，使机器人在运标点为整个势场的全局最小点，使得机器人能够顺利到达目动过程中能安全、无碰撞地绕过所有的障碍物}1]。标；对局部极小造成的陷阱区域，提出了增加引导点的方法，使机器人的路径规划主要可分为：基于环境先验信息的全局机器人能快速走出陷阱区域，向目标点移动。最后

7、在MATLAB路径规划和基于传感器信息的局部路径规划。全局路径规划包GUI中进行仿真实验，通过对比，可以发现：改进后的算法能够括环境建模和路径搜索策略两个子问题，按世界模型表达方法在避开障碍物的同时，以更加快速、更加平滑的路径向目标移的不同存在3种比较典型的环境建模方法：构型空间法、自由动。通过仿真实验，还实现了机器人在限定范围内漫游。空间法(freespaceapproach)和栅格法(grids)等。局部路径规划的主要方法有：人工势场法(artificialpotentialfield)、遗传2人工势场法原理及其局限性算法(geneticalgorithm)

8、和模糊逻辑算法(fuzz