未知环境下基于激光雷达的启发式导航算法

作者：常路; 单梁^*; 张伟龙; 王维西; 戴跃伟

来源：控制与决策, 2023, 1-9.

DOI：10.13195/j.kzyjc.2023.0108

• 移动机器人
• 未知环境导航
• 激光雷达
• 启发式搜索
• 环境理解
• 障碍分割与提取

针对未知环境下机器人难以准确理解障碍分布并有效搜索目标的问题,本文提出一种基于激光雷达的启发式导航算法.在雷达数据中引入上升/下降沿进行障碍边沿界定及检测,提出边沿匹配算法识别狭窄间隙和连续障碍,经间隙去除与安全性拓展,得到表征周围环境中的连续障碍集合;面对遮挡目标的障碍,提出启发式临时目标选取方法并设计其切换条件,使机器人以较短路径提前避让各类障碍并渐进抵达全局目标.基于MATLAB进行一系列仿真和对比,结果表明本文算法显著提高了机器人在复杂未知环境下的通行效率、轨迹平滑度和全局搜索能力.基于ROS的实验验证了本文算法在实际环境中的有效性.

• 单位
  南京理工大学; 自动化学院