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基于并行-交替式雙向JPS算法的機器人路徑規劃
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作者:
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河海大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院

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基金項目:

受江蘇省輸配電裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放課題資助,項目編號(2021JSSPD05)


Robot Path Planning Based on Parallel Alternate Bidirectional JPS Algorithm
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    摘要:

    針對跳點(diǎn)搜索(Jump Point Search,JPS)算法在障礙物位置隨機的柵格地圖中路徑規劃時(shí)間較長(cháng)的問(wèn)題,提出了并行-交替式雙向跳點(diǎn)搜索(Parallel Alternate Bidirectional Jump Point Search,PA-BJPS)算法。首先,在起始點(diǎn)與目標點(diǎn)間確定一個(gè)中心熱點(diǎn)區域;其次,采用改進(jìn)了預計代價(jià)函數的并行式雙向跳點(diǎn)搜索算法,分別規劃從起始點(diǎn)抵達中心熱點(diǎn)區域以及目標點(diǎn)抵達中心熱點(diǎn)區域的路徑;然后,采用交替式雙向跳點(diǎn)搜索算法,規劃中心熱點(diǎn)區域內部的路徑;最后,提出迭代式路徑修正方法來(lái)改良危險路徑,并采用3次B-樣條曲線(xiàn)替代拐角來(lái)平滑路徑。仿真結果表明,并行-交替式雙向跳點(diǎn)搜索算法有效地縮短了路徑規劃時(shí)間,同時(shí)提高了路徑的安全性和平滑性。

    Abstract:

    Aiming at the problem of long path planning time of traditional jump point search(JPS) algorithm in grid map with random obstacle location, a parallel alternate bidirectional jump point search algorithm(PA-BJPS) is proposed. Firstly, a central hot spot area is determined between the starting point and the target point; Secondly, the parallel bidirectional jump point search algorithm with improved estimated cost function is used to plan the paths from the starting point and the target point to the central hot spot area respectively; Then, the alternate bidirectional jump point search algorithm is used to plan the path inside the central hot spot area; Finally, an iterative path correction method is proposed to improve the dangerous path, and the cubic B-spline curve is used to replace the corners to smooth the path. The simulation results show that PA-BJPS algorithm effectively shortens the path planning time and improves the security and smoothness of the planned path.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

苗紅霞,郭章旺,齊本勝,鄒楊,李成林.基于并行-交替式雙向JPS算法的機器人路徑規劃計算機測量與控制[J].,2022,30(7):233-239.

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  • 收稿日期:2022-01-10
  • 最后修改日期:2022-01-10
  • 錄用日期:2022-02-08
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2022-07-19
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