人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法

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作者 陈留远 许江涛 +1 位作者 王举 郑炎伟 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期162-166,共5页

针对复杂水域中船舶频繁遭遇的动态与静态障碍物问题,本文提出人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法。运用实时采集的海上环境信息,构建船舶交通人工势场模型,通过模型中障碍物与目标点的斥力与引力,获得二者的合力,引导船舶躲... 针对复杂水域中船舶频繁遭遇的动态与静态障碍物问题,本文提出人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法。运用实时采集的海上环境信息,构建船舶交通人工势场模型,通过模型中障碍物与目标点的斥力与引力,获得二者的合力,引导船舶躲避障碍物并向目标点航行;向障碍物斥力函数中引入目标距离参数,限制障碍物斥力,解决复杂障碍物下船舶无法抵达目标点问题;增设虚拟目标点,避免复杂水域下船舶规划陷入局部最优状态,得到全局最优规划路径。结果表明,该方法可实现不同复杂水域下船舶最优交通路径规划,准确避障的同时,降低船舶航行时间步长,保证船舶安全高效航行。 展开更多

关键词 人工势场算法 复杂水域 船舶海上交通 障碍物 斥力函数 虚拟目标点

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基于改进A*和人工势场算法的无轨胶轮车井下无人驾驶路径规划 被引量：64

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作者 鲍久圣 张牧野 +5 位作者 葛世荣 刘琴 袁晓明 王茂森 阴妍 赵亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1347-1360,共14页

经过多年发展无人驾驶技术逐渐成熟,已经开始在地面车辆得到了广泛应用,同时也将成为解决无轨胶轮车在井下实现高效、安全、智能运输的重要途径,但与地面车辆成熟的无人驾驶技术不同,无人驾驶技术应用到井下仍存在许多问题亟待解决。针... 经过多年发展无人驾驶技术逐渐成熟,已经开始在地面车辆得到了广泛应用,同时也将成为解决无轨胶轮车在井下实现高效、安全、智能运输的重要途径,但与地面车辆成熟的无人驾驶技术不同,无人驾驶技术应用到井下仍存在许多问题亟待解决。针对井下人工驾驶的无轨胶轮车效率低且事故频发等问题,以无人驾驶无轨胶轮车为研究对象,通过仿真和试验开展井下路径规划方法研究。首先,通过分析比较常见路径规划算法的优缺点,分别选择采用最优性A*算法和人工势场算法作为无人驾驶无轨胶轮车全局和局部路径规划的基本算法;其次,针对全局路径规划传统A*算法搜索节点多和路径不平滑问题,分别使用指数函数加权和三次样条插值的方法对其进行改进,将改进前后算法在井下巷道内进行全局路径规划仿真,结果发现:改进后的算法搜索节点数减少了50%,在同一场景下规划路径所需时间仅为传统A*算法的20%,路径规划的效率得到了大幅度提升,生成的路径更加平滑且连续性也较好;同时,针对人工势场算法存在目标不可达、局部最优解等问题,分别引入斥力势场修正因子和出逃力并建立相对速度势场对其进行改进,对比改进前后算法在井下巷道内的局部路径规划仿真结果发现:改进后的人工势场算法可以在各种场景规划出更为合理的行车路径,安全性得到了保障;最后,利用微型无人车试验平台,按照8∶1的缩比搭建模拟井下巷道环境,对无人驾驶无轨胶轮车改进前后的路径规划算法分别进行了无障碍物和有障碍物的路径跟踪试验,结果表明:基于改进A*-人工势场联合算法规划出来的路径更加合理,在8∶1的缩比搭建模拟井下巷道环境中进行的无障碍物规划路径最大跟踪误差仅为0.0312 m,在巷道内会车和避障时能够规划合理的行驶路径,最大偏差仅为0.0353 m,能够满足无轨胶轮车井下无人驾驶要求。 展开更多

关键词 无轨胶轮车 井下无人驾驶 路径规划 A*算法优化 人工势场算法

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应用人工势场算法的智能车路径规划 被引量：11

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作者 汪波 张建勋 侯之旭 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2015年第6期107-111,共5页

针对应用人工势场算法解决移动机器人路径规划问题时会陷入局部极小点,导致障碍物附近目标不可达的情形,提出了一种新的策略,利用几何方法重新规划路径使小车快速走出局部极小值区域后,再利用人工势场算法完成路径规划。在多障碍物环境... 针对应用人工势场算法解决移动机器人路径规划问题时会陷入局部极小点,导致障碍物附近目标不可达的情形,提出了一种新的策略,利用几何方法重新规划路径使小车快速走出局部极小值区域后,再利用人工势场算法完成路径规划。在多障碍物环境中,与边缘探测法的实验对比结果表明:该方法可有效规划出避障路径。 展开更多

关键词 路径规划 人工势场算法 局部极值 边缘探测法 几何方法

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智能草坪修剪机器人路径规划研究——基于模糊改进人工势场算法 被引量：6

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作者 王娜 石晨 《农机化研究》 北大核心 2023年第12期40-44,共5页

针对人工势场算法应用于智能草坪修剪机器人路径规划的问题,引入了模糊控制算法,建立了斥力势场的等级,可调节机器人及时有效地避开障碍物,实现路径规划功能。MatLab仿真实验表明:模糊改进人工势场算法可以实时、有效地控制智能草坪修... 针对人工势场算法应用于智能草坪修剪机器人路径规划的问题,引入了模糊控制算法,建立了斥力势场的等级,可调节机器人及时有效地避开障碍物,实现路径规划功能。MatLab仿真实验表明:模糊改进人工势场算法可以实时、有效地控制智能草坪修剪机器人及时避开障碍物,准确从起点开始修剪草坪作业,并作业至目标终点,规划的路径也比较平滑,证实了算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 草坪修剪机器人 路径规划 人工势场算法 避障 MATLAB

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基于人工势场算法的智能车辆路径规划仿真 被引量：45

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作者 安林芳 陈涛 +1 位作者 成艾国 方威 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1451-1456,共6页

将人工势场算法运用到智能车辆路径规划中,提出按照正弦避障换道方式以最小安全距离作为对称距离构建障碍点模型的方法,保证局部目标点处于对称轴线上,通过智能车辆行驶速度和转弯半径对转向角进行约束控制。最后,通过Prescan和Matlab... 将人工势场算法运用到智能车辆路径规划中,提出按照正弦避障换道方式以最小安全距离作为对称距离构建障碍点模型的方法,保证局部目标点处于对称轴线上,通过智能车辆行驶速度和转弯半径对转向角进行约束控制。最后,通过Prescan和Matlab软件联合仿真,验证算法的可行性和准确性,仿真结果表明算法能规划出平滑的目标路径,实现智能车辆平稳安全的路径规划与跟踪控制。 展开更多

关键词 人工势场算法 避障换道 局部路径规划

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基于改进的A^(*)和人工势场算法的火灾路径规划 被引量：11

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作者 曹祥红 黄梦溪 +3 位作者 李栋 童硕 杜薇 魏晓鸽 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第2期204-208,共5页

传统火灾疏散过程中疏散指示灯指示方向固定,无法根据火灾情况改变疏散方向,为了解决这种情况,提出改进的A^(*)算法和人工势场算法,对火灾发生时的人群疏散路径进行规划。通过优化g值、改进OPEN列表存储结构的方法改进A^(*)算法,通过改... 传统火灾疏散过程中疏散指示灯指示方向固定,无法根据火灾情况改变疏散方向,为了解决这种情况,提出改进的A^(*)算法和人工势场算法,对火灾发生时的人群疏散路径进行规划。通过优化g值、改进OPEN列表存储结构的方法改进A^(*)算法,通过改进引力函数、加入虚拟侧向力的方法改进人工势场算法,以达到火灾应急疏散的要求,即快速找到疏散路径的同时远离着火区域。通过实验仿真验证了两种改进算法的可行性,可以在时间和环境双重约束情况下成功避开障碍、远离起火位置、找到安全出口。 展开更多

关键词 火灾疏散 路径优化 A^(*)算法 人工势场算法

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基于改进人工势场算法的AUV路径规划 被引量：8

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作者 张强 刘晓宇 +1 位作者 张南庆 何鸣 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第2期134-141,共8页

针对传统人工势场算法运用于AUV路径规划时存在易死锁、实时性差、结果欠优等问题,提出一种改进型人工势场算法。在障碍物周围新增滑移区以替换原有斥力场的作用效果,同时构建相应的滑移准则以实现对AUV的滑移运动控制,具体包括滑移区... 针对传统人工势场算法运用于AUV路径规划时存在易死锁、实时性差、结果欠优等问题,提出一种改进型人工势场算法。在障碍物周围新增滑移区以替换原有斥力场的作用效果,同时构建相应的滑移准则以实现对AUV的滑移运动控制,具体包括滑移区判别、滑移参数选择和滑移方向判别准则。最后,在MATLAB中进行仿真实验。在静态环境下,分别利用传统人工势场算法和所述改进算法进行AUV的运动路径规划,仿真结果验证了改进算法的有效性和优越性。同时,在考虑固定海流的动态环境下,通过对引力方向、滑移条件、滑移方向和滑移轨迹进行修正,成功将所述算法运用于AUV的动态路径规划中。 展开更多

关键词 人工势场算法 AUV 路径规划 滑移区

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改进人工势场算法在智能体规避辐射源问题中的应用

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作者 郭睿杨 黄向荣 +1 位作者 李向阳 徐正华 《现代电子技术》 2023年第16期165-169,共5页

随着无人智能设备的广泛应用,避障问题成为任务能否完成的关键。核能领域内智能设备的使用需要考虑到高能辐射对其控制电路或信号传输的安全威胁,为提高智能设备在含辐射威胁的空间内的安全性能,应将危险辐射区域作为障碍规避的对象进... 随着无人智能设备的广泛应用,避障问题成为任务能否完成的关键。核能领域内智能设备的使用需要考虑到高能辐射对其控制电路或信号传输的安全威胁,为提高智能设备在含辐射威胁的空间内的安全性能,应将危险辐射区域作为障碍规避的对象进行考虑。为解决智能体在辐射环境中执行智能监控、巡航等需要规避危险的问题,文中运用Python编程语言将该任务区域栅格化,并提出一种改进的人工势场算法,将其运用于辐射规避问题中。在改进算法中引入辐射剂量变化梯度作为势场算法中斥力部分的来源,对该方法生成路线的风险度进行评价。在仿真模拟实验中将所提出的改进算法与A*算法进行比较,结果表明,改进算法在处理智能体规避辐射源问题时可以获得航程合理且危险度较低的避障路线。 展开更多

关键词 智能体 人工势场避障算法 辐射规避 PYTHON A*算法 路径规划 风险度评估

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基于领航-跟随及人工势场的环卫机器人编队研究 被引量：2

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作者 谢宇明 尹汉锋 肖慧慧 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期42-50,共9页

针对环卫机器人集群作业时存在编队稳定性差的问题,创新性地提出了一种结合领航-跟随策略与人工势场算法的编队控制方法。首先,根据环卫机器人的结构特点,基于领航-跟随策略构建了其运动学模型。然后,针对环卫机器人的复杂作业环境,采... 针对环卫机器人集群作业时存在编队稳定性差的问题,创新性地提出了一种结合领航-跟随策略与人工势场算法的编队控制方法。首先,根据环卫机器人的结构特点,基于领航-跟随策略构建了其运动学模型。然后,针对环卫机器人的复杂作业环境,采用人工势场算法进行编队避障,并提出了全新的编队变换策略,以使机器人能够顺利通过背街小巷等作业场景,从而实现多机器人的协同作业。最后,利用MATLAB软件开展仿真实验并在实际作业场景中开展实验测试。结果表明,所提出的方法可使环卫机器人编队在复杂作业场景中有效避障及通过狭窄通道,同时实现队形的稳定保持与灵活变换;编队稳定时跟随机器人的跟踪误差保持在0.1m以下,实验结果验证了该编队控制方法的有效性。研究结果为环卫机器人在不同作业场景下的编队控制提供了参考。 展开更多

关键词 环卫机器人 领航-跟随策略 人工势场算法 编队控制方法

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改进势场蚁群算法优化路径自动规划 被引量：4

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作者 张婷 吴艳 张风雷 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期322-325,共4页

针对势场与蚁群联合的自主路径规划存在局部最优解、初始路径选择随机导致效率不高及环境适应性差等问题,提出了基于自适应域和参数自适应设置的改进算法。算法首先基于自适应域改进势场目标不可达问题,并过滤震荡点以平滑路径;其次,通... 针对势场与蚁群联合的自主路径规划存在局部最优解、初始路径选择随机导致效率不高及环境适应性差等问题,提出了基于自适应域和参数自适应设置的改进算法。算法首先基于自适应域改进势场目标不可达问题,并过滤震荡点以平滑路径;其次,通过状态转移函数和信息素更新等相关参数的自适应设置,提高算法在收敛效率和搜索能力上的平衡性,进而提高对障碍环境的适应性。实验结果表明,所提算法能够有效避免局部最优、目标不可达和复杂环境的适应性问题,在路径长度和效率上优于实验采用的已有算法,从而验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 最优路径规划 改进人工势场算法 自适应域优化 参数自适应设置 震荡点过滤

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基于混合蛙跳算法优化人工势场的路径规划方法研究 被引量：5

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作者 陈春朝 李恒宇 罗均 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第5期105-110,共6页

针对传统人工势场在路径规划时易陷入局部极小、目标不可达和狭窄通道左右摆动的问题,提出了一种改进人工势场算法。该改进算法将目标距离引入斥力函数解决目标不可达问题:将斥力分解为由障碍指向机器人的分量和垂直于机器人与障碍连线... 针对传统人工势场在路径规划时易陷入局部极小、目标不可达和狭窄通道左右摆动的问题,提出了一种改进人工势场算法。该改进算法将目标距离引入斥力函数解决目标不可达问题:将斥力分解为由障碍指向机器人的分量和垂直于机器人与障碍连线的分量,分别用于阻止机器人接近障碍和引导机器人离开障碍。针对蛙跳算法迭代速度慢的问题,提出了改进混合蛙跳算法来提高蛙跳算法的进化速度和精度,并用于优化人工势场的参数以提高路径规划性能。仿真试验验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 改进人工势场算法 斥力函数 改进混合蛙跳算法 路径规划

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基于优化双向A^(*)与人工势场法的无人机三维航迹规划 被引量：5

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作者 唐宇洋 郑恩辉 邱潇 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期69-75,共7页

针对传统A^(*)算法在无人机航迹规划中面对复杂环境和高动态任务时存在搜索速度慢、冗余节点多等问题,提出了一种基于优化双向A^(*)算法和人工势场相结合的三维无人机航迹规划方法。通过采用双向搜索机制并设置权重系数优化启发函数,引... 针对传统A^(*)算法在无人机航迹规划中面对复杂环境和高动态任务时存在搜索速度慢、冗余节点多等问题,提出了一种基于优化双向A^(*)算法和人工势场相结合的三维无人机航迹规划方法。通过采用双向搜索机制并设置权重系数优化启发函数,引入自适应步长策略,利用调节因子动态调整双向A^(*)搜索步长,综合考虑全局规划与实时避障需求提出了Bi-A^(*)PF算法。仿真实验表明:与传统的航迹规划方法相比,Bi-A^(*)PF算法不仅能够使无人机在三维环境下高效规划出一条期望航迹,还能有效避开突发威胁。 展开更多

关键词 无人机 双向A^(*)算法 人工势场算法 航迹规划

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基于改进RRT^(*)势能算法的路径规划研究

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作者 赵文培 陆安江 +2 位作者 王梦莹 彭熙舜 杨教 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期170-177,184,共9页

针对无人机路径规划面临寻优耗时长、效率低且路径不平滑等问题,提出了改进RRT^(*)势能算法。该算法在RRT*算法的基础上引入了随机步长选择机制,加速了随机树扩展搜索过程的迭代速度,并结合人工势场引导,对全局路径进行预处理;利用变权... 针对无人机路径规划面临寻优耗时长、效率低且路径不平滑等问题,提出了改进RRT^(*)势能算法。该算法在RRT*算法的基础上引入了随机步长选择机制,加速了随机树扩展搜索过程的迭代速度,并结合人工势场引导,对全局路径进行预处理;利用变权启发式搜索,解决了无人机在势场合力为0或过于靠近障碍物所受斥力过大时的局部路径寻优问题;采用2-opt算法选择最优的路径,确保生成的路径平滑且高效。仿真实验表明,该算法的路径寻优能力相比于RRT-Connect算法提高了38.1%,相比于RRT^(*)算法提高了27.8%,路径寻优效果有明显的提升,可以为无人机路径规划提供一种有效的解决方案。 展开更多

关键词 路径规划 RRT^(*)算法 人工势场算法 启发式搜索

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采用模糊及改进人工势场理论的车辆路径规划算法 被引量：1

14

作者 邱朋 汪光 赵理 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第4期265-270,共6页

针对传统人工势场法在无人驾驶车辆避障路径规划中存在的局部极小点问题,提出了一种基于模糊控制理论的改进人工势场避障方法。该方法首先分析了无人车在行驶过程中局部极小点形成的原因,然后应用模糊控制理论实时调节引力与斥力的夹角... 针对传统人工势场法在无人驾驶车辆避障路径规划中存在的局部极小点问题,提出了一种基于模糊控制理论的改进人工势场避障方法。该方法首先分析了无人车在行驶过程中局部极小点形成的原因,然后应用模糊控制理论实时调节引力与斥力的夹角,随着无人车与障碍物距离的减小,模糊控制器调节引力与斥力的夹角逐渐增大,进而使无人车辆安全驶出局部极小点。最后通过Matlab和Prescan联合仿真分析,利用MPC模型预测控制验证了该算法的可行性及准确性。仿真结果表明该算法能够规划出一条安全平滑的目标路径,实现了无人驾驶车辆稳定安全的路径规划。 展开更多

关键词 人工势场算法 无人驾驶车辆 路径规划 模糊控制

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改进的势场蚁群算法的移动机器人路径规划 被引量：20

15

作者 曾明如 徐小勇 +2 位作者 刘亮 罗浩 徐志敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第22期33-37,共5页

针对蚁群算法路径规划初期信息素浓度差异较小,正反馈作用不明显,路径搜索存在着盲目性、收敛速度相对较慢、易陷入局部最优等情况,人工势场算法的势场力可引导机器人快速朝目标位置前进,提出势场蚁群算法,通过栅格法对机器人的工作环... 针对蚁群算法路径规划初期信息素浓度差异较小,正反馈作用不明显,路径搜索存在着盲目性、收敛速度相对较慢、易陷入局部最优等情况,人工势场算法的势场力可引导机器人快速朝目标位置前进,提出势场蚁群算法,通过栅格法对机器人的工作环境进行建模,利用人工势场中的势场力、势场力启发信息影响系数及蚁群算法中机器人与目标位置的距离构造综合启发信息,并利用蚁群算法的搜索机制在未知环境中寻找一条最优路径。大量的仿真实验表明势场蚁群算法路径规划能找到更优路径和收敛速度更快。 展开更多

关键词 人工势场算法 蚁群算法 移动机器人 路径规划

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基于改进人工势场法的船舶路径规划与跟踪控制 被引量：14

16

作者 宁君 马昊冉 李铁山 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1414-1423,共10页

为了研究船舶可以从起始位置按预先规划好的航线准确且安全地自动抵达目的地的问题,本文提出了基于改进人工势场法的船舶路径规划与跟踪控制方法。采用模拟退火算法优化传统人工势场法的斥力函数,有效解决了传统人工势场法目标不可达和... 为了研究船舶可以从起始位置按预先规划好的航线准确且安全地自动抵达目的地的问题,本文提出了基于改进人工势场法的船舶路径规划与跟踪控制方法。采用模拟退火算法优化传统人工势场法的斥力函数,有效解决了传统人工势场法目标不可达和容易陷入局部极小值的缺陷。将规划的优化路径作为船舶运动控制系统的期望输入,基于内外环控制思想设计船舶运动学跟踪控制率,较好地解决了欠驱动船舶路径跟踪问题。在船舶动力学子系统中,利用神经网络逼近动力学子系统中的未建模动态及外部干扰,所设计的神经网络滑模跟踪控制器能够有效跟踪运动学子系统的引导率信号,同时解决了传统人工势场法在进行路径规划时不能统筹考虑外界通航环境干扰的缺陷。仿真实验验证了本文所提出的基于改进人工势场算法的船舶路径规划与跟踪控制的有效性。 展开更多

关键词 欠驱动船舶 路径规划 跟踪控制 模拟退火 改进人工势场算法 内外环控制 神经网络 滑模控制

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基于改进人工势场的无人艇动态路径规划仿真 被引量：4

17

作者 刘梦佳 冯辉 徐海祥 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1625-1635,共11页

针对无人艇路径规划算法应用于实际避碰中受操纵限制问题,本文提出一种改进的人工势场算法。对传统的人工势场算法进行改进以优化位置斥力场,通过在引力场和斥力场中引入速度、加速度分量,以适应船舶和障碍物的动态运动。通过设置无人... 针对无人艇路径规划算法应用于实际避碰中受操纵限制问题,本文提出一种改进的人工势场算法。对传统的人工势场算法进行改进以优化位置斥力场,通过在引力场和斥力场中引入速度、加速度分量,以适应船舶和障碍物的动态运动。通过设置无人艇与障碍物的安全距离,根据国际避碰规则,将其应用于无人艇的动态路径规划。仿真结果表明算法收敛速度快,不容易产生震荡点,平滑度高。 展开更多

关键词 水面无人艇 人工势场算法 动态路径规划 艏向变化率

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移动机器人改进人工势场的路径规划方法研究 被引量：20

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作者 杨凯 龙佳 +1 位作者 马雪燕 余中政 《现代电子技术》 北大核心 2020年第7期141-145,共5页

针对传统人工势场法进行移动机器人路径规划过程中常出现目标不可达、局部极小值等问题,提出一种改进人工势场的移动机器人路径规划新方法。将移动机器人和目标点之间的欧氏距离融入到斥力函数中,并将障碍物产生的斥力分解为两个不同方... 针对传统人工势场法进行移动机器人路径规划过程中常出现目标不可达、局部极小值等问题,提出一种改进人工势场的移动机器人路径规划新方法。将移动机器人和目标点之间的欧氏距离融入到斥力函数中,并将障碍物产生的斥力分解为两个不同方向的斥力分量,引导移动机器人到达目标点;根据移动机器人的位置、障碍物的最大影响距离以及移动机器人与目标点之间的欧氏距离建立数学关系,寻找虚拟目标点,以解决移动机器人在移动过程中受到的合力为零时出现的局部极小值问题。仿真及实验结果表明,改进人工势场算法能够使移动机器人顺利绕过障碍物到达目标点。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进人工势场算法 斥力函数 局部极小值 虚拟目标点

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基于自适应分段步长RRT-APF的水下机器人三维路径规划算法

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作者 万程龙 周焕银 +3 位作者 刘凯伦 龚利文 周剑照 刘国权 《机床与液压》 北大核心 2025年第9期31-37,共7页

针对传统快速搜索随机树算法(RRT)在水下机器人三维路径规划中存在随机性强、拐点过多、搜索时间长等问题,提出一种自适应分段步长RRT-APF融合算法。提出自适应分段步长RRT算法,通过增加目标采样概率和引入自适应分段步长机制,减弱随机... 针对传统快速搜索随机树算法(RRT)在水下机器人三维路径规划中存在随机性强、拐点过多、搜索时间长等问题,提出一种自适应分段步长RRT-APF融合算法。提出自适应分段步长RRT算法,通过增加目标采样概率和引入自适应分段步长机制,减弱随机性并减少采样次数及拐点数。将人工势场算法(APF)与改进的RRT算法相融合,利用APF算法的指向性增强RRT算法的目标导向性,提高搜索效率并缩短路径长度。通过仿真实验,在固定障碍物和随机障碍物环境下对水下机器人进行三维路径规划,以验证算法的性能。结果表明,与传统RRT算法相比,所提融合算法在三维路径规划中表现出更好的自适应性;在固定障碍物环境下,平均采样次数减少77.33%,拐点数减少92.66%,规划时间减少74.85%,路径长度减少5.26%;在随机障碍物环境下,平均采样次数减少84.42%,拐点数减少94.06%,规划时间减少74.00%,路径长度减少5.62%。 展开更多

关键词 水下机器人 三维路径规划 快速搜索随机树算法 自适应分段步长 人工势场算法

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针对特殊威胁的改进人工势场法航迹规划 被引量：5

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作者 李昱 李红烨 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期111-117,共7页

目前的航迹规划算法已经有较为成熟的理论体系和建模方案。人工势场算法(APF)作为有效可靠的航迹规划算法之一近些年来不断得到发展与完善,但其仍存在适用性上的不足,例如对某些具体的威胁环境,尤其是威胁区域具有特定的形状特征时,传统... 目前的航迹规划算法已经有较为成熟的理论体系和建模方案。人工势场算法(APF)作为有效可靠的航迹规划算法之一近些年来不断得到发展与完善,但其仍存在适用性上的不足,例如对某些具体的威胁环境,尤其是威胁区域具有特定的形状特征时,传统的APF算法并不能有效地对其表征并规划出高效的轨迹方案。针对这个问题对现有传统APF算法进行思路、模型、算法上的改进,并设计出针对特殊威胁的改进APF算法,使用Matlab进行仿真验证,最后得出一套可行的算法程序,使人工势场算法在无人机航迹规划的适用性上得到推广。 展开更多

关键词 无人机航迹规划 算法改进 人工势场算法 特殊威胁环境

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