改进DWA算法的移动机器人静动态避障研究

摘要

移动机器人在行驶过程中需要躲避静态和动态双重障碍物，针对传统DWA(dynamic window approach, DWA)算法在选择路径时，受静态和动态双重障碍物的影响，容易造成算法运算缓慢、易陷入局部最优解、运动状态不稳定的问题，提出了一种融合多物理因素的DWA局部路径规划算法。在传统DWA算法基础上，设置障碍物阈值对距离评价函数进行改进，减少机器人受较远障碍物的影响，加快判定速度；采用自适应机制对算法的安全系数进行动态调节，解决局部最优解及路径不平滑的问题；通过改进归一化函数，减少各个物理量之间的差异，使机器人能够快速选择出最优速度，保证机器人运动状态的稳定；最后，通过两组不同的仿真及模拟场地实验进行对比验证，实验结果证明了改进后的算法相较于原始算法在判定速度、路径平滑度、路径安全性、运动稳定性方面均有明显提升。

关键词

移动机器人 / 改进DWA算法 / 局部路径规划 / 静动态避障

基金资助

唐山市科技创新团队培养计划项目(21130208D)