融合动态障碍物运动信息的路径规划算法

来源：计算机工程与应用杂志2022年第21期北京时间：

作者：封硕, 吉现友, 程博, 韩启东, 于少伟

单位：1.长安大学 工程机械学院，西安 710064；2.长安大学 运输工程学院，西安 710064；

摘要：传统的路径规划算法只能在障碍物不发生位置变化的环境中计算最优路径。但是随着机器人在商场、医院、银行等动态环境下的普及，传统的路径规划算法容易与动态障碍物发生碰撞等危险。因此，关于随机动态障碍物条件下的机器人路径规划算法需要得到进一步改善。为了解决在动态环境下的机器人路径规划问题，提出了一种融合机器人与障碍物运动信息的改进动态窗口法来解决机器人在动态环境下的局部路径规划问题，并且与优化A*算法相结合来实现全局最优路径规划。主要内容体现为：在全局路径规划上，采用优化A*算法求解最优路径。在局部路径规划上，以动态障碍物的速度作为先验信息，通过对传统动态窗口法的评价函数进行扩展，实现机器人在动态环境下的自主智能避障。实验证明，该算法可以实现基于全局最优路径的实时动态避障，具体表现为可以在不干涉动态障碍物的条件下减少碰撞风险、做出智能避障且路径更加平滑、长度更短、行驶速度更快。

关键词：动态避障,动态窗口法,A*算法,障碍物预测,路径规划