长作业杆复杂环境下自寻优避障规划方法研究

摘要

针对传统的人工势场法在半封闭壳体环境下无法直接规划出作业杆避障路径的问题,提出了一种复合势场和寻优算法相结合的在线自优化避障规划算法。首先,提出半封闭壳体障碍的等效简化模型——约束环模型;其次,引入了控制作业杆位姿的姿态势场以及控制驱动端轨迹的包络面势场,将势场法拓展成兼顾作业杆避障、姿态可控、避障轨迹可调的复合势场法;最后,结合智能寻优算法迭代优化复合势场中的各权重系数,在线规划出适合当前作业需求的最优驱动轨迹。经仿真验证,OSOA算法在满足作业杆避障、姿态控制以及驱动端轨迹范围约束的条件下进行避障路径规划的同时,大幅减小驱动端移动空间范围,使驱动端速度和加速度等运动参数更光顺。