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题名未知环境应用OSPGB的清洁机器人全覆盖路径规划
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作者
张方方
蔡一飞
辛健斌
彭金柱
刘艳红
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机构
郑州大学电气与信息工程学院
智能农业动力装备全国重点实验室
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出处
《计算机工程与应用》
北大核心
2025年第20期105-113,共9页
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基金
河南省自然科学基金面上项目(242300421400)
国家自然科学基金面上项目(62173311)。
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文摘
针对多机器人在未知环境下执行清洁任务路径重复率高以及转弯次数多的问题,提出了一种障碍物与起始点引导并融合回溯机制(OSPGB)的全覆盖算法,算法中添加了局部栅格活性值(LRA)函数辅助决策,应用于清洁机器人路径规划中。利用栅格地图表示需要清洁的区域,并通过障碍物与起始点的引导对工作环境进行覆盖,在算法中添加了回溯机制,用于帮助机器人脱离“死区”,同时避免机器人之间回溯区域冲突以及较长回溯路径的出现。引入LRA函数进行优化,减少机器人的转弯次数和路径覆盖的长度。在不同环境下进行仿真实验,得到的路径长度与生物激励神经网络算法(BINN)和牛耕式A*算法(BA*)相比分别减少了17.9%、17.6%,转弯次数与BA*算法和分散捕食者猎物模型算法(R-DPPCPP)相比分别减少了18.0%、34.7%,验证了所提算法在清洁机器人全覆盖路径规划中的有效性。
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关键词
多机器人
未知环境
全覆盖算法
回溯机制
活性值函数
路径规划
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Keywords
multi-robot
unknown environment
full coverage algorithm
backtracking mechanism
activity value function
path planning
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分类号
TP242.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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