1746-IO4

1746-IO4路徑規(guī)劃式

　　規(guī)劃式導航需要建立起環(huán)境地圖并進行定位。對路徑規(guī)劃的研究已經(jīng)持續(xù)很多年了，也提出了很多種類的方法。不同的方法有各自的優(yōu)缺點，適用范圍各不相同，沒有一種路徑規(guī)劃方法能適用于所有的環(huán)境信息。其中的人工勢場法、柵格法、模板模型法、人工智能法等是路徑規(guī)劃中很典型的方法，并且受到越來越多的關注。下面將分別介紹上述這些典型的路徑規(guī)劃方法。

　　1.人工勢場法

　　人工勢場法是機器人導航中提出的一種虛擬力法，其基本方法是將機器人在周圍環(huán)境中的運動設計成在一種勢場中的運動，是對機器人運動環(huán)境的一種抽象描述，機器人在場中具有一定的抽象勢能，勢能源有兩種：斥力極和引力極。

　　機器人在不希望進入的區(qū)域和障礙物屬于斥力極：目標及機器人系統(tǒng)建議通過的區(qū)域為引力極。在極的周圍產(chǎn)生相應的勢，在任何一點的勢為該點產(chǎn)生的勢之和。該勢的負梯度稱為勢力。勢場的建立主要用于動態(tài)避障，此時的引力極是局部環(huán)境中的中間目標，斥力極則是局部環(huán)境中的障礙物。引力和斥力的合力作為機器人的加速力，來控制機器人的運動方向和計算機器人的位置。該方法結(jié)構(gòu)簡單，便于低層的實時控制，在實時避障和平滑的軌跡控制方面，得到了廣泛的應用。但對存在的局部優(yōu)解的問題，容易產(chǎn)生死鎖現(xiàn)象，因而可能使機器人在到達目標點之前就停留在局部優(yōu)點。

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