模拟舰船航行的机器人路径规划方法

发布时间：2021-07-16 09:28

　　常用的机器人路径规划方法仅适用于全局路径规划,导致规划路径过于接近障碍物,增加了机器人碰撞的概率。因此,研究模拟舰船航行的机器人路径规划方法。根据传感器探测数据,使用SLAM算法在坐标系中定位机器人位置。利用Q函数,制定机器人航行的障碍躲避策略。最终使用蚁群算法实现对模拟舰船航行机器人路径的规划。设计与常用路径规划方法的对比实验,实验结果表明研究方法规划的路径相对能够减少约25%的机器人航行步数,并且规划的路径能够有效避开障碍,即使用研究的方法规划的路径更可靠。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(20)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

蚁群算法规划路径流程图Fig.1Flowchartofantcolonyalgorithmplanningpath图中的蚁群算法状态转换规则如下式：

机器人路径规划方法对模拟舰船机器人规划的路径优劣以及航行至目标坐标的步数，通过对比以上2个指标评判2个路径规划方法规划结果的可靠性高低。实验机器人在室内水池内从出发点按照规划路径航行至目标位置。通过在实验水池正上方布置的摄像机以1/250的快门速度拍摄机器人航行图片，处理图片得到机器人的航行轨迹。分析实验结果，得出本次实验的结论。2.2实验结果使用2组机器人路径规划方法对实验机器人规划的路径对比结果如图2所示。图2路径规划对比结果Fig.2Comparisonresultsofpathplanning分析可知，本文方法规划的路径能够完全避开水池中设置的障碍，而参考方法因规划路径时延时略长，导致机器人按照规划的路径航行时出现了轻微的碰撞，即参考方法规划的路径与障碍物存在接触部分。并且从图中能够直观看出，本文方法规划的路径需要更少的转向就可以到达目标位置。以上实验结果说明本文方法规划的路径更佳。实验机器人按照规划的路径航行至目标坐标的步数对比结果如表1所示。分析可知，从同一出发点出发，分别到达不同的坐标点时，两方法规划路径的步数不同。根据本文方法规划路径航行时，机器人的步数要小于按照参考组方法规划的路径。对表中数据进行计算处理，可知按照本文方法规划路径航行的步数平均可节省约25%。3结语机器人路径规划是机器性能测试的基矗本文研究模拟舰船航行的机器人路径规划方法，并通过实验验证了该方法的可靠性。但该方法仍存在一定的缺陷，未来需要进一步研究来提高路径规划方法的性能。参考文献：王光激,曾庆昌,吴楚辉.GIS技术在雷电监测预警与数据处理系统中的应用[J].工程技术研究,2018(14):138–139.[1]姚鹏,王琨.基于最

【参考文献】：
期刊论文
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[3]GIS技术在雷电监测预警与数据处理系统中的应用[J]. 王光激,曾庆昌,吴楚辉.  工程技术研究. 2018(14)
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本文编号：3286744