基于冗余节点过滤机制的IBRRT*机械臂路径规划

来源：计算机工程与应用杂志2023年第13期北京时间：

作者：杨宏韬, 孟德旭, 李秀兰, 于微波, 熊凤銮, 李浩

单位：长春工业大学 电气与电子工程学院，长春 130012

摘要：针对传统的RRT*和双向RRT*规划算法在复杂环境存在下规划效率低、探索时间长、规划路径曲折等问题，提出了一种基于冗余节点过滤机制的IBRRT*机械臂路径规划算法。在IBRRT*规划算法基础上，引入局部节点替代机制避免节点的冗余拓展，当首次探索到起始点到目标点的初始路径，将椭圆状态子集采样算法引入后续的迭代中，对采样区域施加约束，避免冗余节点生成。最后针对迭代过程中对路径优化没有贡献的边缘冗余节点进行逐轮剔除。二维仿真实验结果表明，提出的算法收敛速度快效率高，相比IBRRT*算法在时间上减少50%左右，节点个数减少75%以上，并且通过机械臂路径规划实验证明了算法的有效性和实用性。

关键词：路径规划,IBRRT*,初始路径,局部节点替代,椭圆状态子集采样算法