智能土壤采样机改进A*算法路径规划

来源：计算机工程与应用杂志2025年第20期北京时间：

作者：葛杏卫, 苏浩冉, 张凯亮, 赵月静, 秦志英

单位：河北科技大学 机械工程学院，石家庄 050000

摘要：智能土壤采样机是一种进行土壤采样作业的高效设备，为了解决未知环境下路径规划的效率和安全性问题，提出了一种改进的A*算法。对估价函数引入动态的权重系数，减少了搜索节点数；将传统的8邻域搜索减少为5邻域搜索，去除了冗余的搜索方向；定义车身半径，进行防碰撞处理，优化了安全性能；采用贝塞尔曲线对路径进行平滑处理。采用农田地块的五点采样法进行仿真实验，结果表明改进A*算法相较于传统A*算法，搜索节点数量平均减少83.66%、搜索时间平均减少56.61%。进一步采用移动机器人在真实环境中进行实验，验证了改进A*算法在实际应用中路径规划的准确率和效率。

关键词：智能土壤采样机,A*算法,路径规划,五点采样法,动态权重,贝塞尔曲线平滑