基于栅格分区的覆盖路径规划方法

来源：机械与电子杂志2022年第05期北京时间：

作者：胡馨丹;杨盛毅;朱力;宋云云

单位：1. 贵州民族大学数据科学与信息工程学院,贵州 贵阳 550025;2. 贵州省模式识别与智能系统重点实验室,贵州 贵阳 550025 ;3. 贵州民族大学机械电子工程学院,贵州 贵阳 550025

摘要：针对含有障碍物的作业区域,设计出一种划分区域的覆盖方法。首先将作业区域栅格化,建立栅格地图;其次进行区域划分,利用模糊 C 均值( FCM )聚类算法将障碍物进行聚类,根据聚类结果,求出每一类障碍物的横纵坐标的最小值和最大值;接着先利用 Bresenham 算法沿着障碍物边界最小值进行区域分割;然后求解子区域连接顺序,利用 A * 算法求得子区域间的最优路径;最后利用往复式覆盖方式实现子区域的全覆盖。仿真实验表明,该方法能够完整地覆盖整个作业区域,与传统的 A * 覆盖算法相比,覆盖路径长度减少 13.97% ,重复率降低了 94.44% ,转弯次数减少 16.00% ,且而与传统的遗传覆盖算法相比,覆盖路径长度减少了 3.78% ,重复率降低了 83.33% ,转弯次数增加了 1.61% 。

关键词：分区覆盖;FCM 聚类; Bresenham 算法; A* 算法;往复式覆盖

基金资助：贵州省科学技术基金(黔科合基础[ 2017-]-1088 )