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基于改进RRT Star算法的无人驾驶车辆全局路径优化研究
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作者 邓生银 《机械制造与自动化》 2025年第5期234-239,共6页
针对传统RRT算法存在平滑度差和避障效果差的问题,设计一种改进RRT Star算法的路径优化方法。基于传统RRT算法的局限性,加入角度约束采样策略,以限制路径的最大转折角;通过包络圆碰撞检测策略提升路径安全性并生成初始路径;采用梯度下... 针对传统RRT算法存在平滑度差和避障效果差的问题,设计一种改进RRT Star算法的路径优化方法。基于传统RRT算法的局限性,加入角度约束采样策略,以限制路径的最大转折角;通过包络圆碰撞检测策略提升路径安全性并生成初始路径;采用梯度下降算法对初始路径进行二次优化,得到车辆行驶的最终路径。优化结果表明:相较于传统RRT Star的路径规划,改进的RRT Star算法在平均曲率、平均转角和最小距离上都具有明显优势,且避障节点更少,曲线更平滑。改进RRT Star算法的路径规划可行。 展开更多
关键词 车辆 无人驾驶 rrt star算法 路径规划
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基于APF-RRT*算法的装配机器人避障路径规划
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作者 胡伟 王晓楠 《科技和产业》 2025年第17期73-78,共6页
针对装配生产线中机器人工作环境复杂、易发生碰撞且路径规划要求高的问题,提出一种APF-RRT*(人工势场-改进快速扩展随机树)算法。通过对机器人和障碍物进行模型简化,利用多种包围盒算法进行碰撞检测。详细阐述RRT、RRT*算法原理,并将... 针对装配生产线中机器人工作环境复杂、易发生碰撞且路径规划要求高的问题,提出一种APF-RRT*(人工势场-改进快速扩展随机树)算法。通过对机器人和障碍物进行模型简化,利用多种包围盒算法进行碰撞检测。详细阐述RRT、RRT*算法原理,并将人工势场法与RRT*算法结合形成APF-RRT*算法。通过仿真实验和实际测试,验证该算法在缩短路径长度、减少实验时间、降低路径节点数目及提高路径平滑度等方面的优势,为实现智能化装配提供有效解决方案。 展开更多
关键词 机器人 避障路径规划 APF-rrt*(人工势场-改进快速扩展随机树)算法 碰撞检测
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移动机器人自主避障最优路径规划算法设计
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作者 马明月 周怀忠 +3 位作者 张洪飞 周新志 龙樟 李渊博 《科技创新与应用》 2025年第11期32-36,共5页
为确保移动机器人安全高效地到达目标点,移动机器人自主避障规划算法成为移动机器人研究领域的重要部分。该文采用全局规划加局部优化的路径规划算法进行移动机器人自主避障路径规划。首先,在传统RRT算法的基础上,优化启发函数,通过对... 为确保移动机器人安全高效地到达目标点,移动机器人自主避障规划算法成为移动机器人研究领域的重要部分。该文采用全局规划加局部优化的路径规划算法进行移动机器人自主避障路径规划。首先,在传统RRT算法的基础上,优化启发函数,通过对父节点重新连接进行迭代式地路径搜索,提出RRT-star算法,将生成的路径作为机器人的全局规划结果。将多目标优化的TEB算法进行局部优化,该优化算法实时根据实际情况,添加了速度、加速度和时间对目标函数的约束,让规划与控制2个部分的协同性更好。将RRT-star算法和TEB轨迹规划算法相融合,显著提高局部路径的安全性和平滑性,从而为移动机器人的自主导航提供更加可靠的保障。最后,通过仿真验证算法的可行性和合理性,为移动机器人路径规划提供新的思路。 展开更多
关键词 最优路径规划 rrt算法 rrt-star算法 TEB局部规划算法 自主导航
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一种双阶段多智能体路径规划算法 被引量:5
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作者 李庆华 王佳慧 +1 位作者 李海明 冯超 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第22期9425-9431,共7页
多智能体路径规划旨在解决多个智能体在同一工作空间内生成无碰撞路径的问题,是智能体无人化工作的关键支撑技术。基于回溯思想和自适应局部避障策略,提出了一种双阶段多智能体路径规划算法。在全局路径规划阶段,基于回溯思想改进的RRT*... 多智能体路径规划旨在解决多个智能体在同一工作空间内生成无碰撞路径的问题,是智能体无人化工作的关键支撑技术。基于回溯思想和自适应局部避障策略,提出了一种双阶段多智能体路径规划算法。在全局路径规划阶段,基于回溯思想改进的RRT*(rapidly-exploring random trees star)算法(back tracking rapidly-exploring random trees star,BT-RRT*),减少无效父节点,并确保各智能体生成优化的无碰撞路径。在协作避障阶段,智能体依据自身的任务优先级制定局部避障策略,避开动态障碍物和其他智能体。实验结果表明,该算法可成功寻找较优路径,还可降低避障时间。 展开更多
关键词 多智能体 路径规划 BT-rrt*(back tracking rapidly-exploring random trees star)算法 优先级 局部避障
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基于人工势场法和启发式采样的最优路径收敛方法 被引量:14
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作者 李伟 金世俊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第10期2912-2918,共7页
具有渐进最优性的快速搜索随机树(RRT)算法在路径规划过程中确保了其概率完备性和渐进最优性,然而仍存在收敛速度慢且产生大而密集的采样空间等问题。为了加快算法的收敛速度,提出了一种基于人工势场法和启发集合采样来快速获取最优路... 具有渐进最优性的快速搜索随机树(RRT)算法在路径规划过程中确保了其概率完备性和渐进最优性,然而仍存在收敛速度慢且产生大而密集的采样空间等问题。为了加快算法的收敛速度,提出了一种基于人工势场法和启发集合采样来快速获取最优路径的方法。首先,利用人工势场法构建出一条由起点到目标点的初始路径;然后,以起点和目标点的位置和之间的距离以及初始路径的路径代价作为参数来构建初始启发采样集合;最后,限定在启发集合内进行采样,并且在算法进行的过程中调整启发采样集合的范围,进而加快路径收敛速度。仿真实验中,获取相同路径代价的路径时,所提人工势场结合启发式采样的方法为基础的结合人工势场法和启发采样策略的快速获取最优路径的RRT(PI-RRT)算法相较于RRT算法,采样点数减少了约67%,算法运行时间平均缩短了约74.5%;相较于启发式RRT(Informed-RRT)算法,采样点数减少了约40~50%,算法运行时间平均缩短了约62.5%。所提出的最优路径收敛方法大量减少了冗余采样次数并缩短了算法运行时间,具有更高的算法效率,收敛到最优路径的速度更快。 展开更多
关键词 路径规划 快速搜索随机树算法 人工势场法 启发采样集合 启发式渐进最优快速搜索随机树算法
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无人驾驶汽车路径规划算法综述 被引量:12
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作者 朱茂飞 胡方亚 +2 位作者 李娜可 朱守力 吴琼 《农业装备与车辆工程》 2023年第11期18-22,共5页
路径规划是无人驾驶汽车实现自主行驶的关键,其任务是在有障碍物的环境内按照一定评价标准寻找一条从起始状态(包括位置和姿态)到达目标状态的无碰撞路径。根据无人驾驶汽车对周围环境信息认知程度的不同,路径规划算法分为全局路径规划... 路径规划是无人驾驶汽车实现自主行驶的关键,其任务是在有障碍物的环境内按照一定评价标准寻找一条从起始状态(包括位置和姿态)到达目标状态的无碰撞路径。根据无人驾驶汽车对周围环境信息认知程度的不同,路径规划算法分为全局路径规划和局部路径规划,对这2种类型的算法进行细分并介绍各种路径规划的原理,分析其优缺点,提出路径规划算法未来发展趋势,为无人驾驶汽车路径规划算法的研究提供参考。 展开更多
关键词 无人驾驶汽车 路径规划算法 A*算法 rrt算法 人工势场法 动态窗口法
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基于群体智能成果的路径规划程序自动生成系统 被引量:4
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作者 王雨倩 丁嵘 《智能科学与技术学报》 2022年第2期255-263,共9页
路径规划算法被广泛地应用于各种运动规划任务,如机器人运动、自动驾驶等。迄今为止,许多优秀的路径规划算法被提出并被应用于不同领域。对于一个特定的任务环境,选择合适的路径规划算法能更高效地规划出满足约束条件的较优路径。基于... 路径规划算法被广泛地应用于各种运动规划任务,如机器人运动、自动驾驶等。迄今为止,许多优秀的路径规划算法被提出并被应用于不同领域。对于一个特定的任务环境,选择合适的路径规划算法能更高效地规划出满足约束条件的较优路径。基于群体智能成果,以遗传编程算法为框架,研究快速扩展随机树(RRT)路径规划算法及其变种RRT-Star路径规划算法、RRT-Star-Smart路径规划算法在不同任务环境下的适应度及路径规划效率,设计出一个路径规划程序自动生成系统。该系统能自主分析当前环境地图特征,并结合RRT路径规划算法及其变种算法的特性,生成新的、更适配当前环境的路径规划算法。生成的路径规划算法能高效地规划出一条从起始点到目标点的可行路径。 展开更多
关键词 群体智能 路径规划算法 遗传编程 快速扩展随机树 rrt-star rrt-star-Smart
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