改进RRT*-Smart算法的移动机器人全局路径规划研究

来源：计算机工程与应用杂志2025年第13期北京时间：

作者：赖荣燊, 窦磊, 巫志勇, 孙帅

单位：厦门理工学院 机械与汽车工程学院，福建 厦门 361024

摘要：针对RRT*算法在移动机器人路径规划时搜索效率低、迭代次数多以及搜索路径不平滑等问题，提出一种改进RRT*-Smart的移动机器人全局路径规划算法。基于传统RRT*-Smart算法引入A*算法代价函数和启发式思想，引导随机采样点集中分布于潜在最优路径附近，减少无效搜索；采用椭圆采样空间策略精确控制采样范围，提高搜索效率；利用Cantmull-Rom样条插值曲线对初始路径进行平滑处理，得到更为安全平滑的最终路径。基于Python和ROS仿真平台开展实验验证，改进RRT*-Smart算法在搜索效率、行走时间以及路径平滑度方面均有显著提升。

关键词：路径规划,改进RRT*-Smart,启发式思想,椭圆采样空间,Cantmull-Rom样条插值,ROS仿真平台