基于改进A^*算法的石化巡检机器人路径规划

摘要

针对石化厂区环境复杂、路径规划困难问题，提出一种基于改进A^*算法的石化巡检机器人的路径规划算法。在传统的A^*算法上进行了优化并与动态窗口法融合，提高了巡检机器人的路径搜索效率和规划能力。首先，对传统A^*算法的启发式函数进行改进，采用动态权重系数对启发函数进行控制，减少全局路径规划节点数量，提高算法效率；其次，优化邻域搜索，减少节点访问量，使路径规划目的性更强；再次，使用B样条曲线对路径进行平滑处理；最后，选取路径规划线路中动态变化点作为动态窗口法的节点进行动态避障。实验结果表明，与传统A^*算法相比，改进A^*算法在路径长度和计算时长上均有提升；融合动态窗口后，在保证全局最优的前提下，实现动态避障，兼顾安全性和高效性。

关键词

改进A^*算法 / 机器人 / 动态窗口法 / 路径规划 / 石化

基金资助

国家自然科学基金项目（61933013）