基于角度搜索的移动机器人路径规划方法

作者：王雅如; 姚得鑫; 刘增力; 彭艺

来源：系统仿真学报, 2023, 1-10.

DOI：10.16182/j.issn1004731x.joss.23-0407

• 路径规划
• 预估角
• 移动机器人
• 搜索角
• ROS

为提升路径搜索速度，优化路径长度，提出一种用角度控制机器人的寻路算法—角度搜索算法。该算法根据机器人位置与目标点位置进行一定维度的高效搜索，从而实现在静态环境中有效寻路。首先，根据所用栅格地图的环境特点，提前设定搜索角；其次，再计算机器人周围栅格的预估角；最后，将预估角与搜索角进行比较选出新的扩展点，在扩展过程中排除重复路径的扩展和搜索角范围内无可行点的情况，直到找到目标点生成最终路径。通过仿真测试，将提出算法与Dijkstra、A*两种算法在复杂程度不同的两种地图上进行比较，所提算法寻路时间分别最大减少了19.44%和12.23%，转折次数分别最大减少了28.6%和54.5%，路径长度较A*算法在两种地图上分别减少了9.28%和6.53%，且在简单场景中实现了对局部障碍物的动态规避。最后将所提算法应用到基于ROS的移动机器人Turtlebot2上，实验结果表明，在相同地图环境中，所提算法较A*算法路径更加平滑稳定，验证了所提算法的有效性和可行性。

• 单位
  自动化学院; 机电工程学院; 昆明理工大学