基于改进A^*算法的建筑机器人路径规划研究

摘要

针对建筑机器人在施工现场需规划出一条安全且无障碍路径的问题，提出一种改进的A^*算法。首先，通过改进评价函数中的启发函数，引入障碍物比率K;然后，优化A^*算法搜索点选取策略，在传统算法所使用的8邻域节点搜索的基础上，扩展为24邻域搜索，并进行部分舍弃，同时对障碍物进行膨胀处理，留有足够安全距离，以避免运动过程中发生碰撞；最后，针对路径中的拐点，采用贝塞尔曲线对路径进行平滑处理，提高路线的连续性。结果表明，改进后的A^*算法在搜索节点数量、路径长度以及规划效率上均高于传统A^*算法，且路径更加平滑。该算法有效提高了路径的搜索效率，增强了建筑机器人全局路线的可行性，可为建筑机器人路径规划提供参考。

关键词

机器人控制 / 建筑机器人 / 路径规划 / 膨胀处理 / A^*算法 / 贝塞尔曲线

基金资助

国家自然科学基金(12402427,12402454); 河北省重点研发计划(23311803D)