移动机器人的栅格概率路径图法路径规划

来源：机床与液压杂志2022年第21期北京时间：

作者：邱添，张志安，王海龙

单位：南京理工大学机械工程学院；南京理工大学机械工程学院；南京理工大学机械工程学院

摘要：针对PRM算法运行速度慢、难以针对狭窄通道采样的问题，提出一种栅格概率路径图算法。用栅格划分地图，并根据栅格内障碍物面积，划分栅格威胁等级，并依此使用不同采样策略。提出一种采样点落在障碍物内的重采样方法，提升了采样效率，增加了在狭窄通道内的采样。同时，改变连接策略，连接采样点时，不再遍历所有点，只与附近栅格进行连接，减少算法耗时。生成路径后，对路径进行优化与平滑，提升路径质量，使之符合移动机器人运动约束。通过仿真分析得到栅格概率路径图法中栅格缩放系数k选取的依据。仿真结果显示，栅格概率路径图法的运算时间和成功率与经典算法相比均获得提高。

关键词：移动机器人;路径规划;PRM算法;图搜索

基金资助：北京市基金-教委联合资助项目编号（KZ202010009015）;北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金（L172001）；国家重点研发计划前沿科技创新专项资助项目(2019QY（Y）0402）