改进A^(*)算法的采摘机器人路径规划与跟踪控制

摘要

为提高采摘机器人的工作效率和控制精准度,提出一种基于改进A^(*)算法的路径规划与跟踪控制方法。首先建立移动采摘机器人的动力学模型,然后通过引入人工势场法改进了A^(*)算法的效率,实现了对采摘机器人运动路径的快速规划,最后利用状态观测器估计出系统状态,并设计终端滑模控制律来准确跟踪路径指令,大大提高了控制精度。仿真结果表明:设计的改进A^(*)算法相比于传统A^(*)算法具有更高的运行效率和更短的路径长度,移动车和机械臂的运行时间分别为6 s和2 s,路径长度分别为47.82 m和11.25 m,设计的终端滑模控制相比于滑模控制具有更优的控制精度,移动车和机械臂的最大跟踪误差为0.2 m和0.04 m,能够使采摘机器人更高效和更精准地运行。