基于引力场引导的RRT-connect路径规划算法

来源：电子测量技术杂志2021年第22期北京时间：

作者：赵超力，马行，张春涛，穆春阳

单位：北方民族大学 宁夏智能信息与大数据处理重点实验室 银川 750021

摘要：针对双向快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree connect，RRT-connect)算法在路径规划过程中耗时长、节点采样随机性大的缺点，提出了基于引力场引导的RRT-connect算法。该算法在路径起点和终点之间设置了第三节点作为新扩展节点，使其在三个节点交替扩展随机树，同时在各节点上分别叠加一个引力场引导节点的产生方向，以降低无效空间的搜索范围。算法在少障碍物、多障碍物以及存在狭窄通道三种场景中进行了仿真实验研究，结果表明改进算法平均迭代次数相比于基础算法降低了47.1%，平均路径规划时间降低了43.4%。证明了改进算法相比于RRT-connect算法能够有效减少规划耗时，具有更高的规划效率。

关键词：路径规划;RRT-connect;引力场

基金资助：宁夏自然科学基金项目(2019AAC03121)、宁夏自然科学基金项目(2020AAC03201)、宁夏回族自治区重点研发计划项目(2021BEE03002)、北方民族大学研究生课程建设项目(YKJ202030)、自治区高校本科教育教学改革研究与实践项目(nxbjgZD-5)资助