基于Bézier曲线的差速驱动机器人混合避障路径规划算法

摘要

为实现差速驱动机器人在避障环境下的平滑最优路径规划,提出一种基于Bézier曲线的差速驱动机器人混合避障路径规划算法.首先,建立差速驱动机器人运动模型,用于操控左右两个驱动轮线速率,完成机器人转弯及非匀速运动;其次,利用Bézier曲线描述路径状态,将路径规划问题转换为产生Bézier曲线有限点方位优化问题,提升机器人的运动平滑性;最后,引入遗传算法将二维路径编码简化为一维编码问题,将路边约束、动态避障需求及最短路径需求混合成适应度函数,使机器人尽快脱离局部极小解,成功绕过障碍物抵达目标点.仿真实验结果表明,该方法的避障路径规划效果较好,避障路径距离为30.19 m,且避障用时低于对比方法,最长避障用时为5.3 min.