有限信息条件下的机器人路径规划.pdf

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1、2012年12月机床与液压Dee．2012第40卷第23期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．23DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．23．046有限信息条件下的机器人路径规划邹丹，高扬(1．西北工业大学明德学院基础学部，陕西西安710072；2．长安大学汽车学院，陕西西安710064)摘要：在移动机器人的相关技术研究中，路径规划技术是其核心技术，也是其实现真正智能化和完全自主移动的关键技术。传统方法多要求预知全局信息，然而实际中机器人多

2、数只能获得有限的环境信息。因此，有限信息条件下移动机器人路径规划贴近现实，是当前研究的热点与难点。根据所依赖信息层次的不同，将路径规划算法分成3类：依赖全局信息的全局路径规划、仅依赖局部信息的局部路径规划以及同时利用全局与局部信息的混合式路径规划，并分别介绍3类方法在有限信息环境下的特点。关键词：局部路径规划；全局路径规划；混合路径规划；移动机器人中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)23—171—4PathPlanningofMobileRobotswit

3、hLimitedInformationZ0UDan．GA0Yang(1．MingdeCollege，NorthwesternPolyteehnicalUniversity，Xi’anShannxi710072，China；2．CollegeofAutomotiveEngineering，Chang’anUniversity，Xi’anShannxi710064，China)Abstract：Inrelatedresearchesofmobilerobotic，pathplanningisoneo

4、fitscoretechnologies．Itisalsothekeytechnologytomakemobilerobotsbecomemoreautonomousandmoreintelligent．Mostoftheexistingresearchesrequireswellknowninformationoftheenvironment，whileitisgenerallyhardtobeachieved．So，pathplanningwithlimitedinformationisam

5、orerealistic，andgainsmoreandmorefocusinrecentyears．Accordingtotheinformationrelied，pathplanningwasderidedintothreekinds，theywereglobalpathplanningthatreliesonglobalinformation，localpathplanningthatreliesonlocalinformation，andthehybridpathplanningthat

6、reliesontheboth．Finally，theircharacteristicsunderlimitedinformationwereproposed．Keywords：Localpathplanning；Globalpathplanning；Hybridpathplanning；Mobilerobot路径规划(PathPlanning)，也称为运动规划PEREZ等首次引入构型空间(ConfigurationSpace，(MotionPlanning)，作为一个重要研究领域，移动机简称C

7、空间)的概念，使路径规划问题变成在c空器人路径规划能够寻找一条从起点至终点的最优路间中寻找一条从起始位姿点到目标位姿点的连续路径，并使机器人安全到达目标。文献[1]中为路径径。早期的路径规划方法一般要求环境信息完全已规划作出如下定义：路径规划是移动机器人的一个重知，然而在实际中，经常碰到诸如传感器信息不准要组成部分，它的任务就是在具有障碍物的环境内按确、环境信息无法预知、机器人难以获得全局信息甚照一定的评价标准，寻找一条从起始状态(包括位至无法获得自身位姿信息等情况。这使得路径规划只置和姿态)到

8、达目标状态(包括位置和姿态)的无能在信息极为有限的条件下进行，加大了路径规划的碰路径。事实上，现代意义上的路径规划不再仅仅是难度，严重制约了移动机器人技术的发展。因此各种传统意义上对地图中一条最优路径的规划，它还部分有限信息条件下的路径规划问题，近年来引起了众多包括了控制机器人沿该路径到达目标的能力。学者的关注，是移动机器人路径规划领域的研究热对机器人路径规划的研究始于1960年代。早在点。1968年，HART等在文献[2]中描述了具有运动规1路径规划分类划能力的移动机器人，并提出用启发式搜索算