复杂环境下果园机器人路径规划方法研究

来源：中国农机化学报杂志2021年第2期北京时间：

作者：杨保海;任全会;李海生;

单位：广西民族师范学院数理与电子信息工程学院;河南省智慧教育与智能技术应用工程技术研究中心;

摘要：果园机器人在复杂环境中的工作效率的高低主要是由机器人的路径规划决定的,基本人工势场算法存在的问题很多,比如死锁现象、运行时间长等等。基于此提出一种新的算法,对基本人工势场算法进行改进。首先是重构识别路径,引入障碍物检测算法,可以识别出有效障碍物,同时还计算出有效的路径中间点;然后进行优化斥力作用,引入障碍物有关的边界条件,进而地图信息矩阵力向矩阵,计算出受力最大的方向,同时按此方向从起点重新检索,并且把中间点设为新起点反复迭代,这样就可以得到一个局部最优路径,最终的全局路径就是由各个局部最优路径构成。通过Matlab进行对比测试,测试结果表明:本文算法和基本人工势场算法相比,路径长度减小0.586 m,迭代次数减少19次,算法运行时间减少8.662 s,在复杂的环境中,本文算法路径规划优势明显。

关键词：果园机器人,复杂环境,路径规划,人工势场,障碍物检测

基金资助：广西科技计划项目(2017AD21066) 广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2019KY0784) 广西民族师范学院科学研究项目(2019FG008)