基于方向选择的移动机器人路径规划方法

摘要

针对快速行进树算法(FMT*)在逐层递归扩展中产生的冗余探索问题,提出一种基于方向选择的快速行进树算法(DS-FMT*).该算法首先对拟扩展样本的四周产生均匀分布的方向选择线,判断周围的障碍物情况并选择有利于扩展的方向作为候选探索方向.随后将拟扩展到下一样本的实际探索方向与候选探索方向做比对,若实际探索方向与候选探索方向夹角一致,则优先考虑扩展该方向的样本.同时,结合样本的成本对比,改进FMT*递归扩展过程,降低了计算复杂度.最后,将所提出的DS-FMT算法与其他同类算法进行仿真比较,证明了DS-FMT*在保证路径良好质量的同时,提高了规划效率.通过移动机器人路径规划的实际应用实验,验证了所提算法的有效性.