基于改进RRT的清扫机器人全覆盖路径规划

TP242.6; 针对钢筋轧制车间中大型非结构化环境下清扫机器人在全覆盖路径规划时所面临的算法运行成本高、避障性能差和区域覆盖率低等问题,提出了一种利用单元分解法分区覆盖和融合跳点搜索法的RRT区域转移的全覆盖路径规划算法.利用MCD(movement cell decomposition)算法实现自由区域覆盖,为了解决区域间路径规划时的避障问题,引入融合跳点搜索策略的RRT算法,通过增加节点扩展的导向性,使其更偏向目标区域进行搜索,并利用贪婪算法裁剪冗余点修正路径以及三次B样条曲线法平滑处理.通过仿真与实验验证了算法在不同环境下的可行性和有效性,相比于其他方法所规划的路径更短且大大降低了路径...

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Bibliographic Details
Published in计算机工程与应用 Vol. 60; no. 13; pp. 311 - 318
Main Authors 孔滕广, 高焕兵, 陈修贤
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 山东建筑大学 信息与电气工程学院,济南 250101 01.07.2024
山东省智能建筑技术重点实验室,济南 250101
Subjects
cleaning robot
融合改进RRT算法
单元分解
movement cell decomposition(MCD)local coverage algorithm
complete coverage path planning
全覆盖路径规划
fusion of improved RRT algorithm
清扫机器人
cell decomposition
MCD局部覆盖算法
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ISSN1002-8331
DOI10.3778/j.issn.1002-8331.2307-0403

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Summary:TP242.6; 针对钢筋轧制车间中大型非结构化环境下清扫机器人在全覆盖路径规划时所面临的算法运行成本高、避障性能差和区域覆盖率低等问题,提出了一种利用单元分解法分区覆盖和融合跳点搜索法的RRT区域转移的全覆盖路径规划算法.利用MCD(movement cell decomposition)算法实现自由区域覆盖,为了解决区域间路径规划时的避障问题,引入融合跳点搜索策略的RRT算法,通过增加节点扩展的导向性,使其更偏向目标区域进行搜索,并利用贪婪算法裁剪冗余点修正路径以及三次B样条曲线法平滑处理.通过仿真与实验验证了算法在不同环境下的可行性和有效性,相比于其他方法所规划的路径更短且大大降低了路径重复率,提高了机器人避障效率的同时实现了全区域路径覆盖.
ISSN:1002-8331
DOI:10.3778/j.issn.1002-8331.2307-0403