基于改进RRT算法的机械臂避障路径规划研究 被引量：1

1

作者 郭北涛 任天浩 《机械工程师》 2025年第3期19-22,26,共5页

针对RRT算法在应用于机械臂避障路径规划过程中,存在规划速度慢、冗余节点多、路径拐点多、路径不平滑等问题,提出一种基于目标偏置和双向快速扩展随机树并融合A*算法的改进RRT算法。由于双向RRT算法的两棵随机树是在同一时间向外扩展,... 针对RRT算法在应用于机械臂避障路径规划过程中,存在规划速度慢、冗余节点多、路径拐点多、路径不平滑等问题,提出一种基于目标偏置和双向快速扩展随机树并融合A*算法的改进RRT算法。由于双向RRT算法的两棵随机树是在同一时间向外扩展,所以在一次迭代中可以产生两个新的节点,大大加快了扩展速度。在此基础上,提出一种目标偏置的方法,使得两棵随机树在一定概率下朝向其所对应目标点扩展,最后使用A*算法选取该避障路径上的关键节点。具体思路为:一是改进现有的碰撞检测模型,对障碍物进行合理的简化;二是利用改进后的RRT算法规划出可行的避障路线。最后与B样条曲线相结合,使运动图像更加平滑。实验结果表明,改进后算法规划时间、路径长度和路径平滑度均得到了有效提升。 展开更多

关键词 RRT 机械臂 路径规划 避障规划 B样条曲线

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基于改进Goal-bias RRT的无人机三维路径规划研究

2

作者 姚信宇 王燮 王程 《飞行力学》 北大核心 2025年第2期69-75,共7页

针对快速扩展随机树(RRT)算法在节点搜索时出现随机性较大导致收敛时间长和搜索路径质量低的问题,开展了基于改进Goal-bias RRT的无人机三维路径规划研究。首先,在扩展节点的过程中引入人工势场法的引力分量和斥力场约束,使得随机树扩... 针对快速扩展随机树(RRT)算法在节点搜索时出现随机性较大导致收敛时间长和搜索路径质量低的问题,开展了基于改进Goal-bias RRT的无人机三维路径规划研究。首先,在扩展节点的过程中引入人工势场法的引力分量和斥力场约束,使得随机树扩展时在避障的同时有导向性的偏向目标点。然后,提取路径的关键拐点并删除冗余节点,使节点数大量减少,再引入三次准均匀B样条曲线策略平滑路径。最后,开展了仿真验证与分析。结果表明,该优化算法相较于传统RRT算法,迭代次数减少了70%,规划路径长度缩短了24%,路径中节点数减少了98%,所规划路径更平滑且更适用于无人机飞行。 展开更多

关键词 三维路径规划 快速扩展随机树 优化路径 B样条曲线 无人机

原文传递

优化改进RRT^(*)和APF的无人机航迹规划算法

3

作者 杨彦新 姜香菊 《电光与控制》 北大核心 2025年第10期34-40,共7页

针对RRT^(*)算法在无人机航迹规划过程中搜索时间长、收敛速度慢、路径不平滑等问题,将人工势场法与RRT^(*)算法相融合,提出全局与局部规划算法相融合的航迹规划算法。首先,指明了无人机的航迹规划指标和代价函数;其次,将人工势场法的... 针对RRT^(*)算法在无人机航迹规划过程中搜索时间长、收敛速度慢、路径不平滑等问题,将人工势场法与RRT^(*)算法相融合,提出全局与局部规划算法相融合的航迹规划算法。首先,指明了无人机的航迹规划指标和代价函数;其次,将人工势场法的目标引力策略引入RRT^(*)算法,使无人机能够更好地朝目标点前进;最终,采用冗余点去除策略融合三次B样条平滑方法,对规划航线实施冗余点剔除与曲率优化,提升无人机航迹适配性。仿真实验数据显示,改进APF-RRT^(*)算法相较RRT算法与APF-RRT算法,在路径长度、规划时间、节点数量及迭代次数等指标方面均得到有效改善。最后,借助QBot 2e机器人实验平台,实物验证了所提改进算法的优越性。 展开更多

关键词 无人机 航迹规划 RRT^(*) APF 去冗余点的裁剪 三次B样条曲线

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基于深度强化学习的改进RRT算法路径规划

4

作者 梁秀满 刘子良 刘振东 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第10期2578-2593,共16页

针对RRT算法在三维复杂场景中规划全局路径时存在规划效率低、安全性和实用性较差而无法满足无人机对飞行路径的安全需求,提出SAC深度强化学习算法与RRT算法融合的SAC-RRT算法。设计基于SAC算法决策网络的目标点偏置策略和动态步长策略... 针对RRT算法在三维复杂场景中规划全局路径时存在规划效率低、安全性和实用性较差而无法满足无人机对飞行路径的安全需求,提出SAC深度强化学习算法与RRT算法融合的SAC-RRT算法。设计基于SAC算法决策网络的目标点偏置策略和动态步长策略,降低RRT盲目性;设计随机点修正过程,根据决策网络输出动作优化随机点位置,改善路径安全性;设计精简步骤和平滑步骤,进一步提高路径安全性。设计了不同复杂程度的三维场景,规划结果表明:SAC-RRT算法有效缩短了路径长度和规划时间,改善了路径的平滑性和安全性。 展开更多

关键词 深度强化学习 SAC算法 RRT算法 无人机 三次B样条

原文传递

基于改进RRT算法的移动机器人路径规划研究

5

作者 谷崇林 刘志君 《辽宁科技学院学报》 2025年第2期44-47,共4页

路径规划一直是机器人关键技术之一,传统的快速搜索随机树(RRT)算法随机性强,生成的路径节点冗余,且存在路径长和搜索效率低等问题。文章提出一种基于节点连线的启发式搜索节点的改进RRT算法,并采用三次B样条插值曲线对生成的路径进行... 路径规划一直是机器人关键技术之一,传统的快速搜索随机树(RRT)算法随机性强,生成的路径节点冗余,且存在路径长和搜索效率低等问题。文章提出一种基于节点连线的启发式搜索节点的改进RRT算法,并采用三次B样条插值曲线对生成的路径进行平滑处理。仿真实验采用MATLAB软件进行验证,通过实验分析改进后的算法相比于传统RRT算法可有效解决随机性差、搜索效率低的问题。改进后的RRT算法可以有效改良最优路径,减少节点冗余和提升路径光滑度,从而提高了路径规划的效率。 展开更多

关键词 路径规划 RRT算法 节点连线法 启发式节点 三次B样条插值

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面向复杂城市环境的无人机动态航迹规划算法

6

作者 肖海林 马仁煜 +2 位作者 张中山 武紫豪 孔祥婷 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第12期3668-3674,共7页

针对复杂城市场景下传统蚁群算法搜索效率不高、易陷入局部最优等问题,提出了一种无人机动态航迹规划算法。该算法定义了飞行转角和飞行高度代价函数,建立了无人机三维航迹规划目标函数,实现了对三维航迹的全局优化;其次,该算法对信息... 针对复杂城市场景下传统蚁群算法搜索效率不高、易陷入局部最优等问题,提出了一种无人机动态航迹规划算法。该算法定义了飞行转角和飞行高度代价函数,建立了无人机三维航迹规划目标函数,实现了对三维航迹的全局优化;其次,该算法对信息素浓度进行非均匀的初始化,并引入了快速探索随机树算法来改进个体状态转移规则,避免算法陷入局部最优;接着,通过设计一种非线性动态调整的信息素挥发因子来提高算法的搜索效率;最终,采用准均匀B样条曲线优化路径使其更符合无人机的飞行轨迹。为验证所提算法的有效性和优越性,分别进行了策略有效性检验、算法性能测试,并与其他智能算法在不同环境模型下开展了对比实验。实验结果表明,所提算法的平均收敛精度在所有参与对比的算法中最小,这表明该算法具有更强的寻优能力和更高的搜索效率,在复杂城市环境下能有效地避开静态和动态障碍物,得到符合要求的航迹。 展开更多

关键词 蚁群算法 快速探索随机树算法 初始化 信息素挥发因子 B样条曲线 无人机动态航迹规划

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基于改进Informed-RRT*与APF的融合路径规划算法

7

作者 陈进元 董秀娟 +1 位作者 兰建平 杨亚会 《湖北汽车工业学院学报》 2025年第2期7-11,18,共6页

针对Informed-RRT*算法存在初始路径规划效率低、收敛速度慢、路径优化效果差问题,提出了改进In⁃formed-RRT*与APF的融合路径规划算法(I-RRT*APF)。引进RRT-Connect算法以提高初始路径规划效率,改进APF增强节点扩展方向性,采用动态步长... 针对Informed-RRT*算法存在初始路径规划效率低、收敛速度慢、路径优化效果差问题,提出了改进In⁃formed-RRT*与APF的融合路径规划算法(I-RRT*APF)。引进RRT-Connect算法以提高初始路径规划效率,改进APF增强节点扩展方向性,采用动态步长策略提高路径搜索效率,通过三次B样条曲线优化路径的平滑度。结果表明:在道路复杂环境下,改进算法规划的路径长度减少了7.25%,规划耗时减少了11.28%。 展开更多

关键词 Informed-RRT* RRT-Connect APF算法 动态步长 三次B样条曲线

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基于改进B-GRRT*算法的移动机器人路径规划 被引量：4

8

作者 喻九阳 张德安 +2 位作者 戴耀南 胡天豪 夏文凤 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第S01期95-101,共7页

在移动机器人运动路径规划领域,渐近最优双向快速探索随机树(B-RRT*)算法虽然具有良好的避障和路径搜索能力,但是存在迭代次数多、规划时间长的缺点。基于运动学约束的双向快速探索随机树(KB-RRT)算法作为B-RRT*算法的高效分支,虽然有... 在移动机器人运动路径规划领域,渐近最优双向快速探索随机树(B-RRT*)算法虽然具有良好的避障和路径搜索能力,但是存在迭代次数多、规划时间长的缺点。基于运动学约束的双向快速探索随机树(KB-RRT)算法作为B-RRT*算法的高效分支,虽然有效减少了无效树的扩展,加快了寻找最优路径的速度,但迭代次数过大。针对B-RRT*算法的最新改进算法是具有高效分支的运动学约束B-RRT*(KB-RRT*)算法,KB-RRT*算法虽然可以有效减少无效树的扩展,加快寻找最优路径的速度,但其迭代次数仍然过大。因此,提出了一种基于自适应采样和快速搜索的改进B-RRT*算法(AFB-RRT*)。该算法设定障碍物的安全区域,根据提出的自适应采样和快速搜索确定随机树的搜索方向,减少冗余采样点,即AFB-RRT*在路径规划中可以实现快速收敛。仿真和实验表明,与KB-RRT*相比,AFB-RRT*在规划路径长度基本相同的前提下,减少了规划时间和收敛迭代次数。 展开更多

关键词 b-rrt* Kb-rrt* AFb-rrt* 收敛迭代 规划时间

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基于GB-APFB-RRT^(*)算法的机械臂路径规划 被引量：4

9

作者 尹庆文 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第10期11-15,共5页

针对传统机械臂路径规划快速扩展随机树(RRT)算法存在探索能力弱,导向性差,收敛速度慢,耗时长等问题,提出了一种基于人工势场引导的概率偏置双向最优RRT算法(GB-APFB-RRT^(*))。首先,起末点同时生成双树进行路径搜索,利用目标概率偏置... 针对传统机械臂路径规划快速扩展随机树(RRT)算法存在探索能力弱,导向性差,收敛速度慢,耗时长等问题,提出了一种基于人工势场引导的概率偏置双向最优RRT算法(GB-APFB-RRT^(*))。首先,起末点同时生成双树进行路径搜索,利用目标概率偏置阈值初步确定采样点扩展的方向,再重选父节点重布线,使每次迭代点都为路径代价最小;其次,在新节点的生长方式上引入人工势场思想,控制新节点的生长方式靠近目标点区域并且避开障碍物;最后,对规划路径进行剪枝处理,删除冗余点,利用三次B样条曲线进行路径平滑拟合,使得机械臂运动更加平稳。通过与RRT、B-RRT^(*)、APF-RRT算法进行了对比,结果表明所提算法的搜索效率平均提升了95%,迭代次数平均减少了98%,节点数平均缩小了32%,路径长度平均缩短了20%,说明了所提算法对环境的适应性更强,路径搜索效率更高,验证了该算法的有效性和高效性。 展开更多

关键词 机械臂 路径规划 RRT算法 冗余点策略 三次B样条曲线

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目标区域引导的RRT^(*)机械臂路径规划算法 被引量：3

10

作者 孟月波 张子炜 +2 位作者 吴磊 刘光辉 徐胜军 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第9期2407-2421,共15页

针对传统RRT^(*)算法在机械臂路径规划的过程中存在规划效率低、路径质量不佳、机械臂位姿不当等问题,提出一种目标区域引导的RRT^(*)机械臂路径规划算法(TA-RRT^(*))。在传统RRT^(*)算法基础上,引入目标偏向策略并使用球形子集约束采样... 针对传统RRT^(*)算法在机械臂路径规划的过程中存在规划效率低、路径质量不佳、机械臂位姿不当等问题,提出一种目标区域引导的RRT^(*)机械臂路径规划算法(TA-RRT^(*))。在传统RRT^(*)算法基础上,引入目标偏向策略并使用球形子集约束采样,缩小采样范围并使新节点朝向目标点扩展,增强目标导向性;对新节点采用直连策略,让算法可以更快地收敛从而提升路径生成速度。对初始规划路径去除冗余点并使用三次B样条曲线转换成平滑路径,优化了路径质量。对机械臂进行位姿约束,通过机械臂逆运动学判断机械臂连杆位姿可达性,并利用包络盒模型判断机械臂是否与障碍物碰撞。实验结果表明,在二维以及三维场景下,TA-RRT^(*)算法在采样次数、规划时间、路径长度以及平滑度等方面的性能均优于RRT^(*)算法,验证了该方法的正确性及可行性。机械臂仿真实验以及在真实环境下的测试结果显示,加入位姿约束后机械臂运行规划好的轨迹时,机械臂各个关节在运行规划路径的过程中并未与障碍物发生碰撞且具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 RRT^(*)算法 机械臂路径规划 目标区域引导 三次B样条曲线

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基于逆向重布线改进RRT-Connect算法的机械臂路径规划 被引量：1

11

作者 王博 顾寄南 李兴家 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期47-52,共6页

为解决RRT-Connect算法在复杂非结构环境下规划出的路径成本较长、有效节点数过多、曲折不平滑等问题,提出了一种基于逆向重布线的改进RRT-Connect算法(Improved-RRT-Connect).首先,在算法的起始位置加入碰撞检测函数,当起点和终点之间... 为解决RRT-Connect算法在复杂非结构环境下规划出的路径成本较长、有效节点数过多、曲折不平滑等问题,提出了一种基于逆向重布线的改进RRT-Connect算法(Improved-RRT-Connect).首先,在算法的起始位置加入碰撞检测函数,当起点和终点之间不存在障碍物时,能够快速生成一条路径;其次,通过对生成的路径采取逆向重布线的措施,对生成的路径中的节点进行重新筛选布线,达到缩短生成路径长度,减少有效节点数量的目的;最后,通过结合B样条曲线对生成的路径进行拟合处理,得到一条平滑连续的路径.通过Improved-RRT-Connect算法与RRT、RRT^(*)-Smart、RRT-Connect等算法的对比实验表明,在规划时间上,Improved-RRT-Connect算法比RRT、RRT^(*)-Smart算法减少了52.14%、98.53%,在路径成本上比RRT、RRT-Connect算法减少了19.39%、17.15%,阐明了提出的Improved-RRT-Connect算法的优越性. 展开更多

关键词 RRT-Connect算法 机械臂 碰撞检测 逆向重布线 B样条曲线

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基于BD-RRT算法的动态路径规划研究 被引量：2

12

作者 左宇 顾寄南 +3 位作者 王文波 范天浩 卢宝勇 侯征辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第3期12-17,共6页

针对Bi-RRT算法规划路径不平滑、路径生成冗余、规划时间长和动态环境不适用等问题,展开了基于BD-RRT(bidirectional-dynamic-RRT)算法的动态路径规划研究,以解决实际场景中障碍物变化时的避障问题。在路径生长方面,提出动态步长增长策... 针对Bi-RRT算法规划路径不平滑、路径生成冗余、规划时间长和动态环境不适用等问题,展开了基于BD-RRT(bidirectional-dynamic-RRT)算法的动态路径规划研究,以解决实际场景中障碍物变化时的避障问题。在路径生长方面,提出动态步长增长策略提高对障碍物附近点的采样精度,减少采样点以增强算法的探索能力;在环境发生改变时,引入动态RRT算法,可以修剪首次规划路径中有碰撞的节点,在无碰撞的节点的基础上继续重规划;采取B样条曲线平滑生成的路径以达到减少能耗的目的。仿真结果表明,在静态环境中,BD-RRT算法较其它传统算法能生成更简短有效的路径,路径规划的时间更短,生成的路径更加平滑,且平均路径规划长度与时间分别为Bi-RRT算法的21.1%和95.3%,证明了改进的有效性;在动态环境中,BD-RRT算法的平均重规划时间和路径长度都短于Extended-RRT,仅为该算法的5.2%和95.8%,有着更好的动态环境实用性。 展开更多

关键词 BD-RRT算法 路径规划 B样条曲线 动态环境

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基于改进双向RRT算法的无人机三维路径规划 被引量：4

13

作者 段云涛 毛鹏军 +1 位作者 娄晓恒 牛鑫宇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第7期13-19,共7页

针对双向RRT算法在三维路径规划过程中存在的搜索效率低、路径冗长,且转折点多等问题,在双向RRT算法的基础上提出了一种改进双向RRT算法。改进双向RRT算法同时从起点和终点进行扩展,引入新的目标偏向采样策略和动态步长策略,使随机树采... 针对双向RRT算法在三维路径规划过程中存在的搜索效率低、路径冗长,且转折点多等问题,在双向RRT算法的基础上提出了一种改进双向RRT算法。改进双向RRT算法同时从起点和终点进行扩展,引入新的目标偏向采样策略和动态步长策略,使随机树采样具有目标导向性,解决原有算法随机性太强的问题;采用节点修剪策略对生成的路径进行优化处理,删除路径中的冗余节点;利用B样条曲线对修剪优化后的路径进行平滑处理。仿真结果表明,改进算法能够在三维环境中生成满足无人机性能约束的平滑路径,可以有效缩短路径长度并提高路径规划速度。 展开更多

关键词 无人机 路径规划 改进双向RRT算法 三维环境 B样条曲线

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改进RRT^(*)的6R机械臂运动规划研究 被引量：3

14

作者 栾庆磊 周希勇 +4 位作者 史艳琼 李克凡 邓从龙 朱广 陈中 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期1367-1377,共11页

为解决6R机械臂在运动规划中路径搜索随机性强,成功率低,生成轨迹平滑性差的问题提出一种改进型渐进最优快速随机扩展树(RRT^(*))算法用于路径规划,并使用非均匀五次B样条函数结合遗传算法进行轨迹规划。首先对RRT^(*)算法进行改进,使... 为解决6R机械臂在运动规划中路径搜索随机性强,成功率低,生成轨迹平滑性差的问题提出一种改进型渐进最优快速随机扩展树(RRT^(*))算法用于路径规划,并使用非均匀五次B样条函数结合遗传算法进行轨迹规划。首先对RRT^(*)算法进行改进,使用自适应目标偏置策略,局部节点拒绝策略和基于Sobol序列的滑动采样池策略以提高规划效率,然后,将非均匀五次B样条函数用于路径平滑,并结合遗传算法优化运行时间及冲击,从而实现轨迹优化,保证机械臂运行安全平滑且快速。仿真结果表明,机械臂成功避障并到达目标位置的同时各关节运动轨迹具有高阶连续性,且路径规划时间和机械臂运行时间均大幅缩短,最后通过实验验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 RRT^(*) 路径规划 轨迹规划 五次B样条 遗传算法

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改进RRT的复杂障碍物环境路径规划算法研究 被引量：3

15

作者 牛旭 张志安 《电子设计工程》 2024年第8期162-167,172,共7页

为解决传统的RRT算法在复杂障碍物环境下时,存在采样随机性大,搜索效率低,规划路径曲折等问题,提出一种改进的RRT算法。将传统RRT算法的随机树扩展引入自适应步长目标偏置策略,加快向目标点的收敛速度;结合人工势场法的概念,在随机树中... 为解决传统的RRT算法在复杂障碍物环境下时,存在采样随机性大,搜索效率低,规划路径曲折等问题,提出一种改进的RRT算法。将传统RRT算法的随机树扩展引入自适应步长目标偏置策略,加快向目标点的收敛速度;结合人工势场法的概念,在随机树中引入目标点的引力分量和障碍物周围的斥力分量,并限制障碍物附近的搜索区域;对改进RRT算法规划的路径引入局部定向剪枝概念,对路径关键点择优剪枝选取,快速逃离局部振荡阶段;加入三次B样条曲线对路径进行平滑处理,降低路径曲折程度,以保证路径的可行性。通过实验表明,改进的RRT算法在保证对同一路径搜索的同时,显著地减少了68.5%的搜索时间,并且减少了20%的节点迭代次数,更适用于复杂障碍物环境下的路径规划。 展开更多

关键词 路径规划 RRT 自适应步长偏置 人工势场 定向剪枝 样条B曲线

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基于改进Informed-RRT^(*)算法的机械臂路径规划 被引量：1

16

作者 李明祺 刘二林 《农业装备与车辆工程》 2024年第10期92-99,共8页

针对机械臂路径规划算法目标导向性不足和路径规划效率低的问题,提出一种改进Informed-RRT^(*)算法用于机械臂路径规划。通过引入目标点偏置策略、目标导向性策略增加向目标点搜索的趋势,同时引入非线性变步长策略提升算法的效率和路径... 针对机械臂路径规划算法目标导向性不足和路径规划效率低的问题,提出一种改进Informed-RRT^(*)算法用于机械臂路径规划。通过引入目标点偏置策略、目标导向性策略增加向目标点搜索的趋势,同时引入非线性变步长策略提升算法的效率和路径质量;在MATLAB中进行三维环境的算法仿真实验,实验结果表明,改进Informed-RRT^(*)算法显著缩短了规划时间、减少了路径长度、提高了规划成功率。将算法应用在以动车组底部检测为背景的机械臂路径规划仿真中,并使用三次B样条曲线对路径进行平滑处理,算法同样表现出优越的性能,同时机械臂各关节运动曲线平滑连续、无明显突变,验证了其在实际应用中的有效性。 展开更多

关键词 改进Informed-RRT^(*)算法 机械臂 路径规划 三次B样条曲线

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一种改进的RRT路径规划算法 被引量：66

17

作者 宋金泽 戴斌 +1 位作者 单恩忠 贺汉根 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B02期225-228,共4页

本文以自主驾驶车辆为实际应用背景.提出了一种改进的RRT（快速随机搜索树）路径规划算法.该路径规划算法将非完整性约束条件与双向多步扩展RRT搜索算法相结合,在提高搜索效率的同时保证了规划路径的可行性.同时将路径点作为B样条基函... 本文以自主驾驶车辆为实际应用背景.提出了一种改进的RRT（快速随机搜索树）路径规划算法.该路径规划算法将非完整性约束条件与双向多步扩展RRT搜索算法相结合,在提高搜索效率的同时保证了规划路径的可行性.同时将路径点作为B样条基函数的控制点,用三次B样条函数来拟合控制点生成平滑可跟踪的路径.通过在平面障碍物环境下实验,验证了该算法的有效性. 展开更多

关键词 路径规划 快速随机搜索树(RRT) B样条曲线

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基于RRT-A^(*)融合算法的机械臂避障路径规划 被引量：7

18

作者 李明 赵金龙 +1 位作者 袁逸萍 晁永生 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第3期175-178,182,共5页

针对RRT算法在三维避障路径规划过程中会出现耗时长、路径长度不是最优、且转折点多的问题,提出一种RRTA^(*)融合算法,并应用于机械臂避障路径规划。首先,完善碰撞检测模型,对障碍物和机械臂进行合理的简化。其次,建立空间障碍物三维模... 针对RRT算法在三维避障路径规划过程中会出现耗时长、路径长度不是最优、且转折点多的问题,提出一种RRTA^(*)融合算法,并应用于机械臂避障路径规划。首先,完善碰撞检测模型,对障碍物和机械臂进行合理的简化。其次,建立空间障碍物三维模型,在障碍物环境下先使用双向RRT算法规划出可行的避障路径。最后,使用A^(*)算法选取该避障路径上的关键节点,并建立三次B样条插值函数,提高避障路径和运动图像的平滑性。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 机械臂 RRT-A^(*)融合算法 三次B样条 平滑性

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基于改进RRT算法的无人驾驶汽车轨迹规划 被引量：17

19

作者 贺伊琳 高奇 +1 位作者 赵丹 刘伟 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期651-658,共8页

针对无人驾驶汽车,提出了一种基于改进快速搜索随机树(RRT)的轨迹规划算法。首先,基于车辆转向约束,在传统RRT算法的基础上,限制采样可行区域,基于目标偏向策略,以一定的概率将目标点作为随机点进行随机树扩张;其次,对生成路径采用三次... 针对无人驾驶汽车,提出了一种基于改进快速搜索随机树(RRT)的轨迹规划算法。首先,基于车辆转向约束,在传统RRT算法的基础上,限制采样可行区域,基于目标偏向策略,以一定的概率将目标点作为随机点进行随机树扩张;其次,对生成路径采用三次B样条曲线平滑处理,降低轨迹曲线的曲率及曲率变化率;最后,基于Matlab/CarSim联合仿真平台构建直线路况与直角路况,并使用提出的算法在不同路况下进行轨迹规划的仿真与分析。结果表明:改进RRT算法下规划轨迹的曲率均值、极大值与方差小,相比于无约束控制,15°转角约束下在直线路况中分别降低了22. 9%,51. 7%与43. 3%,在直角路况中分别降低了29. 5%,59. 3%与40. 3%;同时,改进RRT算法的平均采样点数及平均树节点数少、规划时间短,相比于无转角约束,15°转角约束下在直线路况中分别降低了62. 9%,38. 2%与78. 5%,在直角路况中分别降低了34. 0%,41. 9%与27. 4%,路径规划质量和速度显著提高。 展开更多

关键词 无人驾驶汽车 转向约束 改进RRT算法 目标偏向 三次B样条曲线

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基于改进RRT路径规划算法 被引量：40

20

作者 李金良 舒翰儒 +1 位作者 刘德建 徐磊 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第2期22-24,29,共4页

针对基本RRT算法路径规划特点:树的扩展具有随机性,路径中存在冗余的节点,规划出的路径拐角多。因此,提出一种改进的RRT算法。改进后的算法首先采用目标偏向策略,以一定的概率P把目标点作为采样点进行随机树扩展,提高随机树向目标点的... 针对基本RRT算法路径规划特点:树的扩展具有随机性,路径中存在冗余的节点,规划出的路径拐角多。因此,提出一种改进的RRT算法。改进后的算法首先采用目标偏向策略,以一定的概率P把目标点作为采样点进行随机树扩展,提高随机树向目标点的扩展的概率;其次,改变度量函数,添加了角度约束,减少了路径规划中搜索的范围,以减少搜索时间;最后,通过贪心算法对路径进行简化,并对简化后的节点采用三次B样条曲线进行优化。结果证明改进后的RRT算法搜索时间更少,搜索路径更短,平滑性更高。 展开更多

关键词 RRT算法 路径规划 目标偏向策略 三次B样条曲线

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