复杂环境下移动机器人全局路径规划与跟踪

doi:10.19678/j.issn.1000-3428.0049046

计算机工程 ›› 2018, Vol. 44 ›› Issue (12): 208-214. doi: 10.19678/j.issn.1000-3428.0049046

复杂环境下移动机器人全局路径规划与跟踪

周滔,赵津,胡秋霞,席阿行,刘东杰

贵州大学机械工程学院,贵阳 550025

收稿日期:2017-10-23 出版日期:2018-12-15 发布日期:2018-12-15
作者简介:周滔(1994—),男,硕士研究生,主研方向为智能汽车、智能交通系统;赵津(通信作者),教授、博士;胡秋霞、席阿行、刘东杰,硕士研究生。
基金资助:
国家自然科学基金(61164007);黔科合平台人才项目(［2017］5630);黔科合支撑项目(［2017］2027)

Global Path Planning and Tracking for Mobile Robot in Cluttered Environment

ZHOU Tao,ZHAO Jin,HU Qiuxia,XI Axing,LIU Dongjie

School of Mechanical Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China

Received:2017-10-23 Online:2018-12-15 Published:2018-12-15

摘要/Abstract

摘要：

以移动机器人导航为研究对象,提出一种适用于处理复杂环境的在线全局路径规划与跟踪算法。利用图形用户界面研究全局路径规划算法的路径长度、运行时间和稳定性,选择A*算法作为复杂环境下的全局路径规划算法。通过建立具有非完整约束特征的移动机器人运动学模型和跟踪误差模型,使用改进的自适应轨迹跟踪控制对A*算法运动轨迹进行有效跟踪。实验结果表明,图形用户界面能从复杂地图中选出最优的全局规划算法,机器人在轨迹跟踪过程可以及时、有效地避开障碍。

关键词: 全局路径规划, 图形用户界面, A*算法, 人工势场, 轨迹跟踪

Abstract:

Taking mobile robot navigation as the research object,an online global path planning and tracking algorithm in cluttered environment is proposed.Using the graphical user interface to study the path length,running time and stability of the algorithm,A* algorithm is chosen as the global path planning algorithm in cluttered environment.By establishing a kinematics model and tracking error model of the mobile robot with non-holonomic constraints,the improved adaptive trajectory tracking control is used to effectively track the A* algorithm motion trajectory.Experimental results show that the graphical user interface can select the optimal global planning algorithm from the cluttered map,and the robot can avoid obstacles in a timely and effective way in the trajectory tracking process.

Key words: global path planning, graphical user interface, A* algorithm;artificial potential field, trajectory tracking

中图分类号:

TP24

周滔,赵津,胡秋霞,席阿行,刘东杰. 复杂环境下移动机器人全局路径规划与跟踪[J]. 计算机工程, 2018, 44(12): 208-214.

ZHOU Tao,ZHAO Jin,HU Qiuxia,XI Axing,LIU Dongjie. Global Path Planning and Tracking for Mobile Robot in Cluttered Environment[J]. Computer Engineering, 2018, 44(12): 208-214.

https://www.ecice06.com/CN/Y2018/V44/I12/208

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