基于方向选择算法的移动机器人路径规划方法

作者：吴铮; 陈彦杰; 何炳蔚; 林立雄; 王耀南

来源：计算机集成制造系统, 2021, 1-17.

• 路径规划
• 启发式策略
• 移动机器人
• 计算效率

针对快速行进树算法（Fast Marching Tree，FMT*）在逐层递归扩展中产生的冗余探索问题，提出一种基于方向选择的快速行进树算法（Direction Selection-based FMT*，DS-FMT*）。该算法首先对拟扩展样本的四周产生均匀分布的潜在方向选择线，判断周围的障碍物情况并选择有利扩展的方向作为候选探索方向。随后将拟扩展样本的实际探索方向与候选探索方向做比对，若实际探索方向与候选探索方向夹角一致，则优先考虑扩展。同时，将FMT*的扩展方式改为重选父节点和重布线的方式，降低了计算复杂度。最后，将所提出的DS-FMT*算法与其他同类算法进行仿真比较，证明了DS-FMT*在保证路径良好质量的同时，提高了规划效率。另外，通过移动机器人路径规划的实际应用实验，验证了所提出算法的有效性。

• 单位
  自动化学院; 湖南大学电气与信息工程学院; 福州大学