融合改进A^(*)算法与动态窗口法的机器人路径规划 被引量：1

1

作者 滕景佳 毛建中 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期496-504,共9页

针对传统A*算法在大规模复杂环境下存在搜索效率低、生成路径冗余点多且避障性能差的问题,本文提出一种融合改进A*与动态窗口法的机器人路径规划算法。针对传统A*算法搜索效率较低的问题,引入双向搜索机制,减少搜索节点,改进评价函数,... 针对传统A*算法在大规模复杂环境下存在搜索效率低、生成路径冗余点多且避障性能差的问题,本文提出一种融合改进A*与动态窗口法的机器人路径规划算法。针对传统A*算法搜索效率较低的问题,引入双向搜索机制,减少搜索节点,改进评价函数,提高算法的运行效率;针对冗余点多的问题,本文提出连线障碍点判断方法,并结合关键点选取策略,能够有效剔除路径上的冗余节点,优化全局路径;最后,从起始点开始,以优化后全局路径上的关键点为局部目标,分段使用动态窗口法进行路径规划,确保机器人能够实时避障,最终安全到达目标点。仿真实验结果表明:该文所提融合算法在复杂动态环境环境中能够有效对移动机器人进行路径规划。 展开更多

关键词 路径规划 改进A^(*)算法 全局最优路径 动态窗口法

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融合改进双向A^(∗)与动态窗口法的仓储移动机器人路径规划

2

作者 刘震 张洪 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期99-105,134,共8页

针对传统A^(∗)算法在复杂环境下搜索效果差、路径曲折、拐角与障碍物距离过近且避障能力差等问题,提出了一种融合改进双向A^(∗)与动态窗口法(Dynamic Window Approach,DWA)的机器人路径规划算法。首先,引入双向搜索机制与自适应启发函数... 针对传统A^(∗)算法在复杂环境下搜索效果差、路径曲折、拐角与障碍物距离过近且避障能力差等问题,提出了一种融合改进双向A^(∗)与动态窗口法(Dynamic Window Approach,DWA)的机器人路径规划算法。首先,引入双向搜索机制与自适应启发函数,以提高算法的搜索速度;其次,应用线段相交法结合安全距离判定剔除冗余点,以确保路径更加安全、平缓;然后,在DWA中加入方位角与目标点距离判定,以增强算法的避障能力;最后,在优化后的全局路径上分段使用DWA进行实时避障。仿真结果显示,融合算法能在复杂场景下生成安全边界内的平滑路径,有效躲避障碍物,快速到达目标点。 展开更多

关键词 路径规划 改进A^(∗)算法 动态窗口法 实时避障

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一种融合改进A^(*)算法与改进动态窗口法的文旅服务机器人路径规划 被引量：10

3

作者 贾明超 冯斌 +2 位作者 吴鹏 张坤 桑胜举 《图学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期505-515,共11页

为满足复杂环境下文旅服务机器人路径规划算法搜索的导向性、静态环境下全局路径的最优性和动态环境下实时避障的安全性的需要,提出了一种基于改进A^(*)算法与动态窗口法相融合的算法。首先,在传统A^(*)算法的基础上,采用更精确的搜索... 为满足复杂环境下文旅服务机器人路径规划算法搜索的导向性、静态环境下全局路径的最优性和动态环境下实时避障的安全性的需要,提出了一种基于改进A^(*)算法与动态窗口法相融合的算法。首先,在传统A^(*)算法的基础上,采用更精确的搜索邻域选取策略,并引入障碍物占用栅格率来量化地图信息,动态调节启发函数和权重系数;其次,引入安全距离概念,提出一种三次折线优化方法,剔除冗余节点和拐点,以提高路径的平滑性;针对狭窄通道环境,提出一种自适应圆弧优化方法,使路径更符合机器人的运动学约束。通过加入动态障碍物垂直距离代价函数,有效减少机器人与动态障碍物的冲突和碰撞风险;最后,将改进A^(*)算法与动态窗口法相融合,选取关键路径点作为动态窗口法的临时目标点,分段使用动态窗口法进行局部实时路径修正。实验结果表明,该融合算法同时具备搜索导向性、全局路径最优性和动态避障能力,能够安全快速到达目标点,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 文旅服务机器人 环境建模 路径规划 实时避障 A^(*)算法 动态窗口法

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融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划 被引量：11

4

作者 邹文 韩丙辰 +1 位作者 李鹏飞 田剑锋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期184-195,共12页

针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规... 针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规划出的路径在栅格地图上进行优化,删除冗余节点、提高路径平滑度。通过增加机器人在不同场景下的运动状态来优化动态窗口法。最后,将全局规划的关键点作为局部规划的临时目标点,实现两种算法的融合。通过对比试验,证明融合算法不仅保证了全局路径较优而且减少了折点数、耗费时间,还提高了机器人在动态环境下路径的平滑度和灵活性。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进A^(*)算法 优化动态窗口法

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融合改进A^(*)算法与动态窗口法的煤矿足式机器人路径规划 被引量：6

5

作者 王利民 孙瑞峰 +4 位作者 翟国栋 张佳伟 徐弘 赵杰 化一行 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第6期112-119,共8页

为提高煤矿足式机器人路径规划算法的运行效率、搜索精度及避障灵活性,提出了一种融合改进A^(*)算法与动态窗口法(DWA)的煤矿足式机器人路径规划方法。首先对A^(*)算法进行改进,通过去冗余节点策略减短规划路径的长度,通过改进邻域搜索... 为提高煤矿足式机器人路径规划算法的运行效率、搜索精度及避障灵活性,提出了一种融合改进A^(*)算法与动态窗口法(DWA)的煤矿足式机器人路径规划方法。首先对A^(*)算法进行改进,通过去冗余节点策略减短规划路径的长度,通过改进邻域搜索方式和代价函数提高路径规划速度,采用分段二阶贝塞尔曲线进行路径平滑。将改进A^(*)算法规划出的路径节点依次作为局部路径规划DWA的局部目标点进行算法融合,筛选邻近的障碍物节点,从而再次缩短路径长度,并通过调整DWA代价函数中的权值比例提升避障性能。针对机器人遇到无法避开的障碍物而陷入“假死”状态的问题,以当前初始点为起点,重新调用融合算法,即重新进行全局路径规划,将得到的新节点代替原有的局部目标点,按照新路径进行后续工作。仿真结果表明:在保证机器人行走安全稳定的基础上,改进A^(*)算法较传统A^(*)算法的计算时间缩短了65%,路径长度缩短了24.1%,路径节点数量减少了27.65%,最终得出的路径更为平滑;融合算法进一步提升了全局路径规划能力,在多障碍物环境下能够绕开新增的动态和静态障碍物;机器人遇到“L”型障碍物进入“假死”状态时,在“假死”位置重新进行全局路径规划,更新行走路径,成功到达了最终目标点。基于融合算法的JetHexa六足机器人路径规划实验结果验证了融合算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 煤矿足式机器人 路径规划 A^(*)算法 动态窗口法 复杂环境避障 全局路径规划 局部路径规划

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融合改进A^(∗)算法与DWA的AGV实时路径规划及避障研究

6

作者 赵倩 石宇强 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期91-98,共8页

为解决使用传统A^(∗)算法进行自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)路径规划时存在的问题,如算法搜索节点多、路径存在冗余节点且不平滑,以及无法处理复杂环境下出现的随机障碍物等问题,设计了一种融合改进A^(∗)算法和动态窗口(Dyn... 为解决使用传统A^(∗)算法进行自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)路径规划时存在的问题,如算法搜索节点多、路径存在冗余节点且不平滑,以及无法处理复杂环境下出现的随机障碍物等问题,设计了一种融合改进A^(∗)算法和动态窗口(Dynamic Window Approach,DWA)算法的AGV实时路径规划及避障方法。首先,在传统A^(∗)算法评价函数的基础上设计了自适应评价函数,使得算法在搜索过程中根据周围环境自适应调整,从而提高算法的快速性和灵活性;其次,针对路径存在冗余节点的问题,采用Floyd算法进行双向平滑度路径优化,删除多余节点,保留关键拐点,减少转向次数,有效提高路径平滑度,充分保障了AGV运行稳定性;最后,将改进A^(∗)算法与DWA算法相结合,实现了路径规划的全局最优和动态避障的有效融合。这一综合方法不仅增强了AGV在复杂环境中的路径规划能力,还提高了避障性能,为AGV的实际应用提供了更加可靠的解决方案。 展开更多

关键词 A^(∗)算法 动态窗口算法 融合算法 自动导引车 实时路径规划 动态避障

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融合改进A^(*)算法与动态窗口法的路径规划研究 被引量：1

7

作者 姬鹏 张新元 +1 位作者 高帅轩 魏铄让 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2171-2180,共10页

针对传统A^(*)算法搜索效率较低、拐点冗余和易碰撞等问题,提出了一种融合改进A^(*)算法与动态窗口法的智能车辆路径规划算法。改进了搜索点筛选方法、优化了评价函数、根据拐点间的斜率值筛选出关键拐点,并去除冗杂拐点。在优化后的每... 针对传统A^(*)算法搜索效率较低、拐点冗余和易碰撞等问题,提出了一种融合改进A^(*)算法与动态窗口法的智能车辆路径规划算法。改进了搜索点筛选方法、优化了评价函数、根据拐点间的斜率值筛选出关键拐点,并去除冗杂拐点。在优化后的每两个关键拐点间采用兼备速度与安全的优化动态窗口法进行局部避障。实验表明:该算法相较传统A^(*)算法在检索速度上提升了45%,拐点数量减少了91%,提高了路径平滑度。融合后的算法能在确保全局路径最优的情况下达到局部最优,可以实现实时避障。 展开更多

关键词 优化A^(*)算法 优化动态窗口法 融合算法 路径规划 实时避障

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融合改进A^(*)算法和DWA算法的全局动态路径规划 被引量：3

8

作者 董晓东 李刚 +3 位作者 宗长富 李永明 李云龙 李祥 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第2期77-86,共10页

针对常规A^(*)算法存在的路径规划中冗余节点过多、拐点过多、规划路径与障碍间的距离过短、容易产生碰撞等问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相结合的新方法。该算法通过对栅格地图中的障碍栅格进行量化处理,提取环境信息,... 针对常规A^(*)算法存在的路径规划中冗余节点过多、拐点过多、规划路径与障碍间的距离过短、容易产生碰撞等问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相结合的新方法。该算法通过对栅格地图中的障碍栅格进行量化处理,提取环境信息,并根据这些信息对A*算法的启发函数和子节点选择策略进行调整。此外,为了优化路径的平滑度和安全性,设计了一种路径节点平滑处理算法。仿真实验结果表明,融合动态窗口法的融合算法不仅能够保证所规划路径的全局最优性,而且能够有效地避开随机障碍物。 展开更多

关键词 路径规划 A^(*)算法 动态窗口法 随机避障 融合算法

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融合改进A*算法和动态窗口法的移动机器人路径规划 被引量：15

9

作者 赖荣燊 窦磊 +1 位作者 巫志勇 孙帅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1884-1894,共11页

针对传统A*算法存在拐点冗余、搜索效率低和规划路径曲折等问题,提出一种改进A*算法与改进动态窗口法相结合的融合算法,用于移动机器人的路径规划。针对拐点冗余问题,通过提取关键节点有效去除无用拐点;针对搜索效率低问题,在评价函数... 针对传统A*算法存在拐点冗余、搜索效率低和规划路径曲折等问题,提出一种改进A*算法与改进动态窗口法相结合的融合算法,用于移动机器人的路径规划。针对拐点冗余问题,通过提取关键节点有效去除无用拐点;针对搜索效率低问题,在评价函数的启发函数中引入动态加权因子,改变搜索邻域,减少搜索节点,提高算法运行效率;针对规划路径曲折问题,对规划后的路径使用改进动态窗口法进行优化,提高路径平滑度。通过MATLAB仿真对比实验,证明融合算法在全局路径优化方面的优势,有效减少路径冗余节点数量、缩短路径长度。此外,所提融合算法能够增加机器人路径平滑度和运动稳定性。 展开更多

关键词 A*算法 动态窗口法 融合算法 路径规划 路径平滑

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基于A^(*)-动态窗口法的无人船动态路径规划算法 被引量：7

10

作者 王征 杨洋 +1 位作者 周帅 尹洋 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期13-18,共6页

为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗... 为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗口法的局部目标点,并在中间路径点不可达时及时重新规划全局路径,形成了A^(*)-动态窗口法。动态环境下的仿真结果表明:该融合算法能引导无人船通过平滑的路径顺利到达目标点,证明了该算法的合理性和有效性,而与多种传统算法的对比结果,验证了所提A^(*)-动态窗口法的优越性。 展开更多

关键词 无人船 动态路径规划 A^(*)算法 动态窗口法

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基于改进融合算法的无人机自主路径规划

11

作者 崔宇 刘璐 +2 位作者 刘丹 杨智轶 薛晨阳 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第9期11-17,共7页

无人机在复杂环境中执行自主导航任务时,应具备快速且安全地确定最佳路径的能力。由于环境中可能存在未知障碍物影响无人机飞行过程,提出一种基于改进A^(*)算法与优化动态窗口法的融合算法,在全局路径最优的基础上针对动、静态障碍物获... 无人机在复杂环境中执行自主导航任务时,应具备快速且安全地确定最佳路径的能力。由于环境中可能存在未知障碍物影响无人机飞行过程,提出一种基于改进A^(*)算法与优化动态窗口法的融合算法,在全局路径最优的基础上针对动、静态障碍物获取局部最优路径,提高路径搜索和障碍物响应效率,生成符合无人机运动的飞行轨迹。通过仿真验证了融合算法的有效性,满足复杂环境下无人机自主路径规划的需求。 展开更多

关键词 无人机 路径规划 改进A^(*)算法 动态窗口法 融合算法

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融合改进A^(∗)算法与动态窗口法的机器人避障研究 被引量：11

12

作者 张涛 陈璋 +3 位作者 李玉梅 房萍 鲁娜 巩红雨 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第4期102-106,共5页

针对机器人在全局未知环境的路径规划中无法进行实时动态避障的问题,提出一种将改进的A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人避障方法。首先将传统A^(*)算法3×3搜索领域扩展至5×5搜索领域,并将16个搜索方向进行取舍至9个,同时优... 针对机器人在全局未知环境的路径规划中无法进行实时动态避障的问题,提出一种将改进的A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人避障方法。首先将传统A^(*)算法3×3搜索领域扩展至5×5搜索领域,并将16个搜索方向进行取舍至9个,同时优化启发函数,通过优化时间复杂度来提升A^(*)算法搜索效率;然后进行冗余节点移除操作,剔除机器人路径中的多余拐点和共线的点;改进后的A^(*)算法较传统A^(*)算法平均减少了65.805%的路径规划时间和4.967%的路径长度。最后将改进的A^(*)算法与动态窗口算法进行结合,使得机器人具有动态避障能力,且保证机器人在局部避障的过程中得到全局路径规划的最优解。 展开更多

关键词 机器人 路径规划 动态避障 改进A^(*)算法 动态窗口法

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基于多尺度A^(*)与优化DWA算法融合的移动机器人路径规划 被引量：3

13

作者 许建民 宋雷 +2 位作者 邓冬冬 陈尧箬 杨炜 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第1期257-270,共14页

为解决传统A^(*)算法与动态窗口法面对大规模复杂环境路径规划时,计算和时间成本的急剧上升以及灵活性较差的问题,提出了一种基于多尺度地图法的A^(*)算法和改进DWA算法的融合算法。建立多尺度地图集并在A^(*)算法的启发函数中增加障碍... 为解决传统A^(*)算法与动态窗口法面对大规模复杂环境路径规划时,计算和时间成本的急剧上升以及灵活性较差的问题,提出了一种基于多尺度地图法的A^(*)算法和改进DWA算法的融合算法。建立多尺度地图集并在A^(*)算法的启发函数中增加障碍物占比因子,在粗尺度地图利用A^(*)算法计算最优路径,将其映射到细尺度地图上进行二次A^(*)算法并通过Floyd算法进行节点优化,删除冗余节点、提高路径的平滑度。增加了航向角自适应调整策略和停车等待状态来优化动态窗口法,提高灵活性。将A^(*)算法的关键点作为动态窗口法的局部目标点,并在轨迹上有障碍物时再次规划,实现两种算法的融合。ROS仿真和实车实验结果表明改进的A^(*)算法计算时间显著减少,在20 m×40 m的地图中减少98%,改进的融合算法大幅提高了机器人在动态环境下的平滑性和灵活性,可以有效解决传统融合算法存在的问题。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 A^(*)算法 动态窗口法 ROS

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基于A^(*)与DWA算法融合的割草机器人路径规划

14

作者 刘士琪 闫九祥 +2 位作者 李倩 温以民 刘强 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第6期142-149,共8页

针对室外环境下智能割草机器人割草作业路径规划及实时避障问题,建立割草机器人运动学数学模型,提出一种基于动态窗口法(DWA)和A^(*)算法融合的割草机器人路径规划算法。基于A^(*)算法实现割草作业地图的全局路径规划,基于动态窗口法构... 针对室外环境下智能割草机器人割草作业路径规划及实时避障问题,建立割草机器人运动学数学模型,提出一种基于动态窗口法(DWA)和A^(*)算法融合的割草机器人路径规划算法。基于A^(*)算法实现割草作业地图的全局路径规划,基于动态窗口法构建全局最优路径的评价函数,通过激光雷达进行局部障碍物识别,实现局部路径的动态避障。仿真结果表明,在面对多个障碍物和多个目标点时,割草机器人的运行轨迹平滑,系统保持良好的稳定性。在搭建的真实环境下进行试验,割草机器人可实现全局路径自主导航及局部避障。试验过程中,割草机器人最大线速度为0.98 m/s,平均线速度为0.243 m/s,均在机械设计范围内,路径跟踪误差小于0.24 m,定位误差小于0.07 m,满足实际作业需求。 展开更多

关键词 割草机器人 避障 路径规划 动态窗口法 A^(*)算法

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基于改进RRT^(*)与DWA融合的移动机器人路径规划算法研究

15

作者 付丹丹 李波 《现代制造工程》 北大核心 2025年第4期91-97,共7页

路径规划是移动机器人的研究热点,直接关系到移动效率和准确性。针对现有研究尚未有效解决动态障碍物环境下转折点数冗余及避障难等问题,提出了一种基于B样条的改进RRT^(*)与动态窗口法(Dynamic Window Approach,DWA)融合的移动机器人... 路径规划是移动机器人的研究热点,直接关系到移动效率和准确性。针对现有研究尚未有效解决动态障碍物环境下转折点数冗余及避障难等问题,提出了一种基于B样条的改进RRT^(*)与动态窗口法(Dynamic Window Approach,DWA)融合的移动机器人路径规划算法。首先采用节点修剪策略来除去路径中的冗余节点;然后运用B样条曲线来优化修剪后的路径,缩短路径长度,减小转弯角,使路径更平滑;最后融合改进DWA算法,确保在全局最优的情况下实时避开未知障碍物。通过MATLAB仿真和基于ROS系统实验验证,结果表明提出的改进RRT^(*)与DWA融合算法规划路径成本小、运行时间短,可与障碍物保持安全距离,并在避开动态障碍物同时规划出最优路径。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进RRT^(*) 动态窗口法 融合

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基于改进A^(*)算法与动态窗口法融合的机器人随机避障方法研究 被引量：100

16

作者 迟旭 李花 费继友 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期132-140,共9页

针对机器人在存在随机障碍物环境中采用A^(*)算法规划路径会出现碰撞或路径规划失败的问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相融合的机器人随机避障方法。在改进A^(*)算法中,首先优化了搜索点选取策略和评价函数,提高了A^(*)算... 针对机器人在存在随机障碍物环境中采用A^(*)算法规划路径会出现碰撞或路径规划失败的问题,提出了一种将改进A^(*)算法与动态窗口法相融合的机器人随机避障方法。在改进A^(*)算法中,首先优化了搜索点选取策略和评价函数,提高了A^(*)算法的搜索效率;然后提出冗余点删除策略,剔除路径中的冗余节点,并在每两个相邻节点间采用动态窗口法进行局部规划,确保在全局最优路径基础之上,实时随机避障,使机器人顺利到达目标点。实验结果表明,改进A^(*)算法较传统A^(*)算法平均可减少4.39%的路径长度和65.56%的计算时长,融合动态窗口法后,能在全局路径基础上修正局部路径,实现随机避障,验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 机器人 路径规划 随机避障 改进A^(*)算法融合动态窗口法

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融合A^(*)与DWA算法的水面船艇动态路径规划 被引量：23

17

作者 孙岩霆 王荣杰 蒋德松 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期301-310,共10页

为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇... 为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇的运动特性,采用一种路径转角节点角度削弱策略,减少转角,缩短全局路径长度;最后,基于全局因素影响与航迹安全约束对DWA算法的轨迹评价函数进行改进,并以全局路径提供子目标点引导DWA算法进行局部规划的方式完成算法融合。实验结果表明,融合算法相比于现有算法的总转向角度分别减少了45.6%、46.0%,验证了融合算法的有效性与可行性,并且相较于其他传统算法更具优越性。 展开更多

关键词 路径规划 水面船艇 全局最优 实时避障 航行安全 A^(*)算法 动态窗口法 融合算法

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基于改进A^(*)和DWA融合的机器人路径规划

18

作者 崔鹏鹏 张梅 周伸伸 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第7期144-148,154,共6页

针对传统A^(*)算法在复杂环境中存在的路径冗余、贴近障碍物及动态避障不足等问题,以及动态窗口法(DWA)算法易陷入局部最优、动态响应滞后等问题,本文提出一种改进A^(*)与DWA算法融合的路径规划算法,融合算法将全局路径关键节点与动态... 针对传统A^(*)算法在复杂环境中存在的路径冗余、贴近障碍物及动态避障不足等问题,以及动态窗口法(DWA)算法易陷入局部最优、动态响应滞后等问题,本文提出一种改进A^(*)与DWA算法融合的路径规划算法,融合算法将全局路径关键节点与动态避障结合,兼顾全局最优与动态适应性。在全局规划中,改进A^(*)算法通过自适应评价函数动态调整启发式权重,引入安全距离惩罚项与障碍物密度感知机制,来优化路径安全性与平滑性,并结合线段可达性检测策略消除冗余转折点;在局部规划中,改进DWA算法通过多目标评价函数融合全局路径跟踪、障碍物距离及轨迹平滑性指标,增强避障灵活性与实时性。实验结果表明,该算法在路径全局最优性、动态避障效率及轨迹平滑度方面均表现出显著优势。 展开更多

关键词 机器人路径规划 改进A^(*)算法 改进动态窗口法算法 融合算法 动态避障

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基于蚁群-动态窗口法的无人驾驶汽车动态路径规划

19

作者 郑琰 席宽 +2 位作者 巴文婷 肖玉杰 余伟 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第2期256-264,共9页

针对传统路径规划算法在无人驾驶汽车应用中搜索效率低、距离较长和路径不平滑的问题进行改进,使用改进蚁群算法最优路径的关键节点替代动态窗口法的局部目标点,并在动态窗口法评价函数中加入目标距离评价子函数,提高路径规划的效率和... 针对传统路径规划算法在无人驾驶汽车应用中搜索效率低、距离较长和路径不平滑的问题进行改进,使用改进蚁群算法最优路径的关键节点替代动态窗口法的局部目标点,并在动态窗口法评价函数中加入目标距离评价子函数,提高路径规划的效率和平滑性,同时采用路径决策方法解决全局路径失效问题,使车辆摆脱障碍困境,满足路径规划安全性的要求.改进后的蚁群算法利用起止点的位置信息使初始信息素分布不均匀,减少搜索初期阶段的时间消耗;通过维护全局最优路径和强化优秀局部路径的信息素浓度,优化信息素更新机制,提高路径探索效率;对规划路径进行二次优化,优化节点和冗余转折点,减少路径长度.仿真结果表明,相比传统路径规划算法,利用本文提出的融合算法所得到的路径在距离、平滑度和收敛性方面都具有更好的表现,且符合无人驾驶汽车安全行驶的要求. 展开更多

关键词 路径规划 蚁群算法 动态窗口法 动态避障 融合算法

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基于改进萤火虫算法与动态窗口法融合的移动机器人动态路径规划 被引量：6

20

作者 臧强 李宁 +1 位作者 徐博文 张国林 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第8期3330-3337,共8页

针对传统萤火虫算法无法有效躲避未知障碍物、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,对其进行了改进,并将其与动态窗口法相结合,从而提出了一种移动机器人动态路径规划新算法。通过3种策略对萤火虫算法进行了改进。首先,采用Skew Tent混沌... 针对传统萤火虫算法无法有效躲避未知障碍物、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,对其进行了改进,并将其与动态窗口法相结合,从而提出了一种移动机器人动态路径规划新算法。通过3种策略对萤火虫算法进行了改进。首先,采用Skew Tent混沌映射产生混沌序列对萤火虫种群进行初始化,提高萤火虫算法的全局收敛速度;其次,引入自适应步长平衡萤火虫算法全局和局部最优;最后采用差分进化算法通过变异、交叉和选择操作加强萤火虫算法的搜索能力。然后将改进萤火虫算法与动态窗口法相结合,使移动机器人在全局最优路径的基础上进行实时动态路径规划,在能保证全局最优路径的基础上有效躲避未知障碍物。基于MATLAB进行了仿真,仿真结果验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 萤火虫算法 动态窗口法 融合算法

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