具有确保安全距离的A^*路径优化方法

摘要

机器人或机械臂在工作空间中,路径的合理规划是提高搜索效率、减小搜索距离、确保作业安全的关键。现有的路径规划算法搜索过程复杂,在减小搜索距离的同时牺牲了对安全性的高可靠度考量。因此,本文提出一种改进的A^*路径规划算法,在保证搜索效率的同时,确保沿着路径执行任务时的安全性。通过4邻域搜索A^*算法与多邻域搜索A^*算法的搜索时间、搜索距离、转折点个数对比,选择搜索时间较短,转折点个数较少的4邻域搜索作为搜索方式;在标准A^*算法中加入安全距离矩阵,并改进其启发函数。提出针对不同环境条件下保证路径安全性要求的具体方法;提出基于不同环境工况条件下可确保安全距离的轨迹优化方法。研究结果表明本研究提出的改进A^*算法的路径转折点少,搜索时间短,后处理简便,且能确保沿着路径执行任务时的安全性。