改进人工势场引导的双向扩展随机树路径规划算法

1

作者 衷卫声 闵志豪 +3 位作者 权略 熊剑 郭杭 张强 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期86-93,共8页

针对地面移动机器人在复杂环境之下要求规划路径实时性强、路线平滑度高、避障精确完备等需求,在快速扩展随机树算法(RRT)的基础之上,提出一种由改进人工势场法(APF)引导的双向扩展随机树算法(APF-Bi-RRT^(*))。首先,在每次迭代的过程... 针对地面移动机器人在复杂环境之下要求规划路径实时性强、路线平滑度高、避障精确完备等需求,在快速扩展随机树算法(RRT)的基础之上,提出一种由改进人工势场法(APF)引导的双向扩展随机树算法(APF-Bi-RRT^(*))。首先,在每次迭代的过程之中两棵随机树同时分别从起始点和目标点进行扩展,以加快算法收敛速度;其次,在算法随机树生长方向上,引入目标偏置策略来优化随机子节点的选取,并在随机树和障碍物中加入人工势场分量,限制路径方向选择的随机性,改进算法克服引力和斥力过大导致陷入局部最优值或目标不可达的问题;最后,在形成锯齿型规划路径之上应用一种采样优化和关键节点平滑策略,进一步缩短和平滑原路径的总距离。对比实验结果证明,该算法既克服了传统随机树算法的节点盲目扩展的问题,又兼顾了生成路径的效率和平滑性,与目标偏置RRT算法相比,在规划路径长度上减少了9.7%左右,在运行时间上缩短了65.3%左右,在算法迭代次数上减少了78.2%左右。 展开更多

关键词 改进人工势场法 双向快速扩展随机树 路径规划 曲线采样优化

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基于分布式遗传算法和改进人工势场法的导弹反探测航迹规划 被引量：4

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作者 傅嘉晨 付润定 张亚 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期709-717,共9页

基于兵棋推演仿真软件构建用以测试导弹制导与反探测能力的设定场景,并参考人工势场法在路径规划领域的应用,设计导弹反探测航迹规划方法以躲避探测侦察.为了高效搜索人工势场法的最优参数,基于Kubernetes在多服务器上搭建分布式框架,... 基于兵棋推演仿真软件构建用以测试导弹制导与反探测能力的设定场景,并参考人工势场法在路径规划领域的应用,设计导弹反探测航迹规划方法以躲避探测侦察.为了高效搜索人工势场法的最优参数,基于Kubernetes在多服务器上搭建分布式框架,实现分布式遗传算法,在并行数目为100的实验中,理论加速比在98.41~99.46之间,实验加速比平均为96.95.将基于分布式遗传算法和人工势场法的导弹反探测航迹规划方法应用于各种不同探测策略下的导弹制导场景.实验结果显示,改进的人工势场法比传统的人工势场法的平均得分提高11.9%,遗传算法的进化次数平均减少2.73轮.该分布式框架可用于任意容器化的并行仿真任务中. 展开更多

关键词 分布式框架 遗传算法 人工势场法 反探测 航迹规划

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基于遗传算法和人工势场法的路径规划 被引量：7

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作者 乔莎莎 吴勇 +1 位作者 张建东 史国庆 《现代电子技术》 2012年第12期75-78,共4页

在移动机器人的研究中,路劲规划是一个最基本也最复杂的问题。为了得到适合于机器人行走,以及全局最优的路径,采用遗传算法与人工势场法相结合的方法进行机器人的路径规划。首先采用遗传算法规划出全局最优或近似最优的无碰撞路径;再通... 在移动机器人的研究中,路劲规划是一个最基本也最复杂的问题。为了得到适合于机器人行走,以及全局最优的路径,采用遗传算法与人工势场法相结合的方法进行机器人的路径规划。首先采用遗传算法规划出全局最优或近似最优的无碰撞路径;再通过改进的人工势场法优化路径,增加路径节点,使路径更平滑。仿真实验结果表明,使用该方法所规划的路径是有效的和可行的。 展开更多

关键词 路径规划 遗传算法 人工势场法 移动机器人

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基于改进人工势场法的机织机器人避障路径规划 被引量：4

4

作者 吴琪 孟婥 +2 位作者 李硕 许高平 段健琦 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期113-120,共8页

针对机织机器人自动化作业时的避障问题,提出基于改进人工势场法的三维避障路径规划算法。利用改进人工势场法中斥力势场函数,引入修正系数,在机织机器人陷入局部极小值点时增加虚拟障碍物,破坏其在虚拟力下的平衡状态,解决了人工势场... 针对机织机器人自动化作业时的避障问题,提出基于改进人工势场法的三维避障路径规划算法。利用改进人工势场法中斥力势场函数,引入修正系数,在机织机器人陷入局部极小值点时增加虚拟障碍物,破坏其在虚拟力下的平衡状态,解决了人工势场法无法到达目标位置和局部极小值点的问题。通过体素化网格方法和快速凸包算法处理障碍物点云数据,重建实际障碍物模型,提高了碰撞检测效率。仿真结果表明,以点云数据重建障碍物模型并采用改进人工势场算法规划出的避障路径使机织机器人成功到达目标位置,末端位置精度平均提高37%,并避免陷入局部极小值点。 展开更多

关键词 改进人工势场法 机织机器人 避障路径规划 点云数据 纤维预制体

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基于改进人工势场法的非结构化道路路径规划 被引量：1

5

作者 陈翔 钱良辉 《汽车实用技术》 2024年第3期36-42,共7页

自动驾驶车辆在园区内的非结构化道路会车避让时常因距离过小而无法顺利会车。针对这一问题引入改进的人工势场法。首先,增加道路边界斥力势场和车道中心线势场以保证车辆不会驶出道路边界和驶回原有道路;其次,为解决难以实现会车问题,... 自动驾驶车辆在园区内的非结构化道路会车避让时常因距离过小而无法顺利会车。针对这一问题引入改进的人工势场法。首先,增加道路边界斥力势场和车道中心线势场以保证车辆不会驶出道路边界和驶回原有道路;其次,为解决难以实现会车问题,在车辆前进方向和障碍物的碰撞范围外设置临时目标点,避免因势场合力为零无法规划路径。此外,引入障碍物动态斥力势场,根据障碍物的当前位置和速度,可以预测未来一段时间内障碍物的位置,将障碍物速度斥力与传统的静态斥力场相结合,得到最终的斥力场。仿真表明,引入的改进人工势场法在非结构化道路中会车避让的通过时间缩短了约34%。 展开更多

关键词 自动驾驶 非结构化道路 改进人工势场法 路径规划

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改进人工势场法与模拟退火算法的无人机航路规划 被引量：19

6

作者 王强 张安 吴忠杰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第8期70-73,共4页

针对标准人工势场法应用于无人机航路规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:当航路点搜索陷入威胁区时,构造惩罚势函数并使用势场强度代替合力矢量控制进行路径规划,解决由于合力矢量为零引起的局部极小问题;利用模拟退火算法搜索... 针对标准人工势场法应用于无人机航路规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:当航路点搜索陷入威胁区时,构造惩罚势函数并使用势场强度代替合力矢量控制进行路径规划,解决由于合力矢量为零引起的局部极小问题;利用模拟退火算法搜索威胁区内势场强度更小的点,使得航路点逃离威胁区,解决传统人工势场法中参数对搜索航路点逃离效果的影响;使用变步长法优化算法的收敛速度。仿真结果说明,该方法能够较好地实现无人机航路规划,且快速易行。 展开更多

关键词 无人作战飞机 航路规划 改进人工势场法 惩罚势函数 模拟退火算法

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基于改进人工势场的多UUV编队避障方法

7

作者 徐红丽 贾本卿 栾阔 《东北大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第11期1547-1556,共10页

针对多自主水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)编队在水下未知环境协同避障时,易陷入局部最小值问题和编队分散而导致的编队通信丢失问题,提出一种基于改进人工势场法的编队避障策略来优化UUV的协同避障路径.首先,基于领航跟... 针对多自主水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)编队在水下未知环境协同避障时,易陷入局部最小值问题和编队分散而导致的编队通信丢失问题,提出一种基于改进人工势场法的编队避障策略来优化UUV的协同避障路径.首先,基于领航跟随法建立UUV之间的编队控制,采用指数形式的改进人工势场函数,解决传统形式的势场因势场突变而导致的紧急转向问题,同时在斥力场引入前向速度、偏离角度,并引入偏离度斥力结合修正角来优化最终避障控制指令,采用一种虚拟点导引法解决局部最小值问题.最后,兼顾编队影响,设计一种UUV的协同避障策略,优化队形偏离度与恢复队形时间.实验结果验证了本文算法在多UUV编队避障的有效性. 展开更多

关键词 自主水下航行器编队 局部极小值 改进人工势场法 协同避障 队形恢复时间

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基于改进人工势场法的无人机集群作战策略

8

作者 李静 訾少康 +1 位作者 鲁旭涛 郭晓宇 《无线电工程》 2024年第8期1970-1977,共8页

针对岛礁复杂环境中无人机集群路径规划效果差,在短时间内无法集中力量对高价值目标进行主要打击的问题,提出基于改进人工势场法的岛礁无人机集群攻击作战策略。通过对攻击目标进行高强度侦察确定敌方目标位置。根据目标特性确定攻击所... 针对岛礁复杂环境中无人机集群路径规划效果差,在短时间内无法集中力量对高价值目标进行主要打击的问题,提出基于改进人工势场法的岛礁无人机集群攻击作战策略。通过对攻击目标进行高强度侦察确定敌方目标位置。根据目标特性确定攻击所需无人机类型,并赋予目标势场引力吸引特定无人机,在目标点引力场中建立一定范围的斥力势场,使无人机在目标的攻击范围内保持滞空,同时赋予集群内部无人机一定的斥力势场,避免无人机集群飞行过程中发生碰撞。在集群飞行过程中引入蜂群控制算法,通过控制集群聚合度、离散度和速度实现对单一无人机的姿态控制以实现对集群控制。进行无人机集群模拟攻击测试,仿真结果表明,加入蜂群算法的改进人工势场法成功完成了无人机集群的路径规划,相比未加入蜂群算法的改进人工势场法攻击时间窗缩短了3.208 s,集群完整度提升了18.2%。 展开更多

关键词 改进人工势场法 蜂群控制算法 协同飞行控制 飞行聚合度 岛礁作战

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基于预添加虚拟力的改进人工势场算法 被引量：7

9

作者 张佳尚 陈志华 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期219-225,共7页

针对传统人工势场法在路径规划时会因目标点与障碍物的位置原因,出现引力与斥力合力为零而陷入局部最优点无法脱离的现象,提出了引入虚拟力辅助人工势场摆脱局部最优点的方法。改进算法首先将预添加的虚拟力细化等分为8个方向,再根据虚... 针对传统人工势场法在路径规划时会因目标点与障碍物的位置原因,出现引力与斥力合力为零而陷入局部最优点无法脱离的现象,提出了引入虚拟力辅助人工势场摆脱局部最优点的方法。改进算法首先将预添加的虚拟力细化等分为8个方向,再根据虚拟力与人工势场的势场力合力重新规划轨迹,在选择合适的时机撤去虚拟力后会获得多条新轨迹,然后根据每条新规划的轨迹情况,去除不合理的轨迹。最后计算出所有可行的预添加虚拟力方向的轨迹长度,选择出最优的轨迹。通过设置的五组仿真实验获得改进算法与传统人工势场法仿真结果的对比,验证了改进算法在面对单个障碍物与多障碍物的复杂环境下都能够解决传统人工势场法的缺陷,规划出合理的路径,可以有效地解决复杂环境下传统人工势场法适应性差等问题,证明了通过预添加虚拟力对传统人工势场法进行改进的可行性与有效性。 展开更多

关键词 人工势场法 预添加虚拟力 路径规划 改进算法 移动机器人

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基于改进人工势场法的无人驾驶车辆局部路径规划的研究 被引量：70

10

作者 修彩靖 陈慧 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期808-811,共4页

本文旨在研究在结构化道路上行驶的无人驾驶汽车的局部路径规划。基于人工势场法,利用高斯组合隶属函数建立引力的目标点函数,在引力点函数中考虑障碍物约束和车辆约束,并引入调节因子,建立了改进的无人驾驶汽车人工势场模型,消除了传... 本文旨在研究在结构化道路上行驶的无人驾驶汽车的局部路径规划。基于人工势场法,利用高斯组合隶属函数建立引力的目标点函数,在引力点函数中考虑障碍物约束和车辆约束,并引入调节因子,建立了改进的无人驾驶汽车人工势场模型,消除了传统人工势场法容易陷入局部极小的问题。硬件在环试验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 无人驾驶汽车 局部路径规划 改进人工势场法 目标点函数

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基于改进双向A*势场混合算法的灭火机器人路径规划方法研究 被引量：2

11

作者 王一凡 汤建华 +1 位作者 付华良 吴鹏 《电子器件》 CAS 北大核心 2022年第5期1139-1144,共6页

在灭火机器人的运行中,由于其工作环境的复杂性对机器人的路径规划提出了很高的要求,因此提出了一种改进A*算法和人工势场法相结合的路径规划算法。采用双向搜索方式的A*算法进行全局规划,解决了传统A*算法耗时长的不足。采用改进的人... 在灭火机器人的运行中,由于其工作环境的复杂性对机器人的路径规划提出了很高的要求,因此提出了一种改进A*算法和人工势场法相结合的路径规划算法。采用双向搜索方式的A*算法进行全局规划,解决了传统A*算法耗时长的不足。采用改进的人工势场法进行局部动态路径规划,解决了目标不可达和局部极小值问题。通过MATLAB平台,分别对改进A*算法和人工势场法进行仿真分析,结果表明混合算法有效减少规划时间并可生成更优路径。最后,在Turtlebot2移动平台上对该融合算法应用进行实验,结果表明融合算法减少了规划计算时间,使路径搜索效率和规划指标得到显著提升。 展开更多

关键词 灭火机器人 路径规划 改进A*算法 改进人工势场法

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基于改进人工势场法的危险天气下路径改航 被引量：1

12

作者 谢春生 张旭 《中国民航大学学报》 CAS 2023年第3期13-18,共6页

航空器在飞行过程中易受危险天气的影响,造成财产损失,威胁人员生命安全。为保障飞行安全,需对航空器实施改航,以避开航路中的危险天气。本文首先对航空器飞行过程中改航问题进行研究,以最短改航路径为目标,综合考虑多种航空器性能及飞... 航空器在飞行过程中易受危险天气的影响,造成财产损失,威胁人员生命安全。为保障飞行安全,需对航空器实施改航,以避开航路中的危险天气。本文首先对航空器飞行过程中改航问题进行研究,以最短改航路径为目标,综合考虑多种航空器性能及飞行安全约束构建改航路径规划模型,提出基于改进人工势场法的改航路径规划算法。其次,为解决传统人工势场法中目标点不可达问题,将传统斥力势场函数进行改进,同时融合模拟退火算法,解决局部极小值问题。最后,对该算法进行仿真分析,实验结果表明,相比传统人工势场法改航路径减少了18.52%。该算法可为空管部门对危险天气下的航空器改航提供理论参考。 展开更多

关键词 路径改航 危险天气 改进人工势场法 模拟退火算法

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基于改进人工势场法的汽车弯道超车路径规划与跟踪控制 被引量：21

13

作者 张家旭 王晨 赵健 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期546-552,共7页

本文中针对无人驾驶汽车弯道超车工况,提出一种基于改进人工势场法的汽车弯道超车路径规划算法,以及一种基于线性鲁棒控制理论的汽车弯道超车路径跟踪最优保性能控制策略。首先,分别基于螺旋下降函数、斜坡正弦函数和指数函数构建弯道... 本文中针对无人驾驶汽车弯道超车工况,提出一种基于改进人工势场法的汽车弯道超车路径规划算法,以及一种基于线性鲁棒控制理论的汽车弯道超车路径跟踪最优保性能控制策略。首先,分别基于螺旋下降函数、斜坡正弦函数和指数函数构建弯道引力势能场、同车道行驶较慢车辆斥力势能场和弯道边界斥力势能场,三者构成汽车弯道超车路径的搜索空间。随后,设计一种可应用于动态环境的增量搜索算法,逐步搜索汽车弯道超车路径搜索空间的最快下降方向,进而规划出汽车弯道超车路径。为执行规划出的汽车弯道超车路径,以线性2自由度汽车动力学模型为基础建立包含参数摄动的汽车弯道超车路径跟踪误差动态模型,并基于线性鲁棒控制法设计汽车弯道超车路径跟踪最优保性能控制策略。最后,仿真验证所提出的汽车弯道超车路径规划算法和路径跟踪最优保性能控制策略的可行性和有效性,结果表明:所提出的路径规划算法和跟踪控制策略可安全、舒适地引导汽车完成弯道超车工况。 展开更多

关键词 路径规划与跟踪控制 改进人工势场法 增量搜索算法 鲁棒控制 最优保性能控制

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基于改进人工势场法的USV全局路径规划 被引量：6

14

作者 薛学华 冯辉 +1 位作者 徐海祥 龚铭凡 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2020年第6期978-983,共6页

为解决传统人工势场法在USV全局路径规划中的存在缺陷,提出一种改进人工势场法.针对狭窄航道规划路径易出现抖振现象,通过增加艏向角约束,使船舶能沿航道方向前进;针对局部极小值问题,提出一种自适应参数调整回溯法,使船舶能快够速离开... 为解决传统人工势场法在USV全局路径规划中的存在缺陷,提出一种改进人工势场法.针对狭窄航道规划路径易出现抖振现象,通过增加艏向角约束,使船舶能沿航道方向前进;针对局部极小值问题,提出一种自适应参数调整回溯法,使船舶能快够速离开局部极小值点;针对目标点不可达问题,设置人工势场法-可视图法切换策略,使算法既能克服人工势场法目标点不可达问题,同时能解决可视图法在地图信息复杂的情况下运算时间过长的问题.在Matlab平台上进行仿真,结果证明:改进的人工势场法能克服狭窄航道抖振问题、局部极小值问题以及目标点不可达问题,并且在规划出的路径长度与可视图法相差不多的情况下,显著缩短了算法的运算时间. 展开更多

关键词 改进人工势场法 全局路径规划 无人艇

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基于AIS轨迹和改进蚁群算法的船舶航线规划方法 被引量：1

15

作者 陈林春 郝永志 《武汉船舶职业技术学院学报》 2024年第1期87-92,共6页

在保证船舶航线安全的前提下,以最短航程为目标,提出基于AIS轨迹和改进蚁群算法的船舶航线规划方法。对船舶AIS数据进行预处理,去除船舶AIS数据中的冗余数据,完成船舶AIS数据提纯;采用基于粒子群与K均值混合聚类算法的核心转向点筛选与... 在保证船舶航线安全的前提下,以最短航程为目标,提出基于AIS轨迹和改进蚁群算法的船舶航线规划方法。对船舶AIS数据进行预处理,去除船舶AIS数据中的冗余数据,完成船舶AIS数据提纯;采用基于粒子群与K均值混合聚类算法的核心转向点筛选与识别方法,筛选并识别船舶AIS数据中船舶航线核心转向点数据;通过基于改进蚁群算法的航线规划方法,以核心转向点数据为基础,构建航线网络,在此网络中,通过人工势场法对蚁群算法进行改进,对船舶航线进行寻优,实现船舶航线规划。经实验验证,本文方法能够规划出安全合理的船舶航线。 展开更多

关键词 AIS轨迹 改进蚁群算法 航线规划 粒子群 人工势场法

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基于改进人工势场法的反辐射无人机搜索航路规划 被引量：3

16

作者 刘培宾 盛怀洁 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第2期101-104,共4页

为提高反辐射无人机对目标雷达的搜索压制效率,文中以反辐射无人机导引头具有视场约束的特点为切入点进行搜索航路规划。基于分层规划思想,提出“视场覆盖率”这一搜索航路规划代价指标,利用改进人工势场法进行反辐射无人机的搜索航路... 为提高反辐射无人机对目标雷达的搜索压制效率,文中以反辐射无人机导引头具有视场约束的特点为切入点进行搜索航路规划。基于分层规划思想,提出“视场覆盖率”这一搜索航路规划代价指标,利用改进人工势场法进行反辐射无人机的搜索航路规划。仿真结果表明,该方法规划出的航路不仅安全、可飞,而且大大提高了导引头对目标雷达的搜索压制效率,有助于提高反辐射无人机的作战效能。 展开更多

关键词 反辐射无人机 搜索航路规划 分层规划 视场覆盖率 改进人工势场法

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基于轨迹预测与改进人工势场法的机械臂动态避障规划方法

17

作者 吴芳 赵云波 《高技术通讯》 CAS 2023年第9期937-946,共10页

在人机共存环境中,人可能会成为机器人执行任务过程中的动态障碍物,因此,在机器人的运动过程中需要动态地避障规划,从而避免机器人危害到用户安全。人工势场法是常用的动态路径规划算法,具有实现简单、计算实时性高等优点。传统的人工... 在人机共存环境中,人可能会成为机器人执行任务过程中的动态障碍物,因此,在机器人的运动过程中需要动态地避障规划,从而避免机器人危害到用户安全。人工势场法是常用的动态路径规划算法,具有实现简单、计算实时性高等优点。传统的人工势场法根据虚拟的引力场和斥力场得到合力,从而引导机器人的运动,但是当引力和斥力等大反向时,存在局部极小值问题。针对该问题,本文提出了基于平面位置采样的改进人工势场法。每次计算得到合力向量后,以该向量的指向为中心,在垂直于地面、包含合力向量的平面上以特定的角度间隔分别逆时针和顺时针方向采样90°范围内的运动方向,然后分别计算引力值和斥力值,最后根据引力值和斥力值的加权和最小确定机器人的最佳运动方向。为了应对用户运动导致机器人运动路径突变的情况,本文依据用户手臂运动和头部转动的关联关系,通过检测用户的头部姿态,并利用手臂当前的运动信息预测手臂接下来的运动位置。最后设计了基于轨迹预测与改进人工势场法的机械臂动态避障规划方法,实验结果表明,该方法可以有效地进行动态避障,并且规划的路径更加平滑、长度更短。 展开更多

关键词 轨迹预测 改进人工势场法 动态避障 路径规划

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基于改进Q-learning算法的移动机器人路径规划 被引量：1

18

作者 井征淼 刘宏杰 周永录 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期135-141,共7页

针对传统Q-learning算法应用在路径规划中存在收敛速度慢、运行时间长、学习效率差等问题,提出一种将人工势场法和传统Q-learning算法结合的改进Q-learning算法。该算法引入人工势场法的引力函数与斥力函数,通过对比引力函数动态选择奖... 针对传统Q-learning算法应用在路径规划中存在收敛速度慢、运行时间长、学习效率差等问题,提出一种将人工势场法和传统Q-learning算法结合的改进Q-learning算法。该算法引入人工势场法的引力函数与斥力函数,通过对比引力函数动态选择奖励值,以及对比斥力函数计算姿值,动态更新Q值,使移动机器人具有目的性的探索,并且优先选择离障碍物较远的位置移动。通过仿真实验证明,与传统Q-learning算法、引入引力场算法对比,改进Q-learning算法加快了收敛速度,缩短了运行时间,提高了学习效率,降低了与障碍物相撞的概率,使移动机器人能够快速地找到一条无碰撞通路。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 改进的Q-learning 人工势场法 强化学习

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基于改进人工势场的无人机预设航线避障研究 被引量：9

19

作者 马娅婕 刘国庆 +1 位作者 胡轶 张磊 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第1期64-70,共7页

为了实现基于预设航线的无人机三维避障,提高无人机(UAV)的自主能力,提出一种改进型人工势场算法。传统的人工势场法避障只着眼于无人机的安全到达,且可能会陷入局部最小点。当避障基于预设航线时,传统人工势场无法在避障的同时尽量跟... 为了实现基于预设航线的无人机三维避障,提高无人机(UAV)的自主能力,提出一种改进型人工势场算法。传统的人工势场法避障只着眼于无人机的安全到达,且可能会陷入局部最小点。当避障基于预设航线时,传统人工势场无法在避障的同时尽量跟踪预设航线,对传统人工势场引力场进行改进,使引力指向目标航线,并针对预设航线为曲线时引入前馈和速度控制,消除跟踪误差;为解决引力场改进后人工势场法存在局部最小点问题,对斥力场进行改进,使其垂直于航线方向,消除局部最小点。将改进后的算法运用到近地表自主搜索无人机的三维避障中,将三维避障分解为XY和XZ 2个平面上的避障,在Adams上构建避障场景进行仿真,仿真结果显示该算法能够实现基于预设航线的无人机三维避障,且避障过程平稳。 展开更多

关键词 预设航线 无人机(UAV) 改进人工势场法 三维避障 ADAMS仿真

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基于栅格化四边形区域与改进人工势场的车辆行驶轨迹研究 被引量：5

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作者 任少杰 杨正才 张英泽 《湖北汽车工业学院学报》 2020年第3期6-10,共5页

针对无人驾驶中局部路径规划的问题,采用栅格化四边形区域与改进人工势场相结合的方法,将障碍物势场函数加入车辆与目标点距离,克服了传统人工势场方法的目标不可达与陷入局部最优问题,通过拟合子目标点规划一条合理避障路径。Matlab仿... 针对无人驾驶中局部路径规划的问题,采用栅格化四边形区域与改进人工势场相结合的方法,将障碍物势场函数加入车辆与目标点距离,克服了传统人工势场方法的目标不可达与陷入局部最优问题,通过拟合子目标点规划一条合理避障路径。Matlab仿真分析及实车测试结果均表明,采用该方法的无人驾驶车辆具有较好的避障性能。 展开更多

关键词 路径规划 栅格化区域 改进人工势场法

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