人工势场和虚拟结构结合的无人车编队及避障研究

摘要

针对虚拟结构法车辆编队避障时编队结构缺乏灵活性的问题,提出了一种将人工势场法与虚拟结构法相结合的车辆协同编队及避障算法。利用人工势场建立车辆与虚拟结构中虚拟点的引力,控制编队中队形的保持和编队车辆避障后重新形成编队;建立车辆与障碍物的斥力和车辆之间的相互作用力,控制编队中车辆与障碍物的避障以及编队中车辆之间的避撞;通过Matlab以3车辆编队和6辆车编队为例进行了数值仿真,结果表明:该文所提出的人工势场和虚拟结构结合的车辆协同编队及避障算法可以有效实现编队车辆的避障行为,编队各车辆可实现单独避障,并在避障后能快速恢复队形继续前进,编队路径变化较为平缓。