摘要

[目的/意义]为了实现病死畜禽无害化处理中心将病死畜禽从存储冷库运输并上料至无害化处理设备的智能化装备过程无人化,对无人上料车的路径规划与自主行走的关键技术难题进行研究。[方法]目前室内环境路径规划算法主要采用的是A*算法,但该算法拐点大、平滑性差、算法计算时间长、遍历节点多,为此提出基于改进的A*算法的病死畜禽无害化处理无人上料车路径规划方法和基于模糊比例积分微分(Proportional Integral Derivative,PID)的运动控制方法,利用曼哈顿距离算法并增设附加值和权值改进启发函数,引入贝塞尔曲线函数优化路径;在规划路径后结合模糊PID算法控制上料车线速度与角速度实现追踪行走。[结果和讨论]开展传统A*算法与改进A*算法的对比实验以及PID追踪实验,结果显示,改进后的A*算法节平均遍历节点由3067个降至1968个,算法平均时间由20.34 s减少到7.26 s,开展现场试验验证了该算法的有效性和可靠性。[结论]本研究提出的方法有效的缩短了病死畜禽无人上料车的路径规划时间且减少了遍历节点,提高了路径规划效率和路径平滑性,结合模糊PID算法可以实现上料车的稳定寻迹控制,有效解决传统的A*算法在无人上料车路径规划过程中存在的路径规划拐点大、平滑性差、算法计算时间长、遍历节点多等问题,满足病死畜禽无人上料技术需求。