1746-IO4

1746-IO4路徑規(guī)劃式

　　規(guī)劃式導(dǎo)航需要建立起環(huán)境地圖并進(jìn)行定位。對(duì)路徑規(guī)劃的研究已經(jīng)持續(xù)很多年了，也提出了很多種類(lèi)的方法。不同的方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，適用范圍各不相同，沒(méi)有一種路徑規(guī)劃方法能適用于所有的環(huán)境信息。其中的人工勢(shì)場(chǎng)法、柵格法、模板模型法、人工智能法等是路徑規(guī)劃中很典型的方法，并且受到越來(lái)越多的關(guān)注。下面將分別介紹上述這些典型的路徑規(guī)劃方法。

　　1.人工勢(shì)場(chǎng)法

　　人工勢(shì)場(chǎng)法是機(jī)器人導(dǎo)航中提出的一種虛擬力法，其基本方法是將機(jī)器人在周?chē)h(huán)境中的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)成在一種勢(shì)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，是對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)環(huán)境的一種抽象描述，機(jī)器人在場(chǎng)中具有一定的抽象勢(shì)能，勢(shì)能源有兩種：斥力極和引力極。

　　機(jī)器人在不希望進(jìn)入的區(qū)域和障礙物屬于斥力極：目標(biāo)及機(jī)器人系統(tǒng)建議通過(guò)的區(qū)域?yàn)橐O。在極的周?chē)a(chǎn)生相應(yīng)的勢(shì)，在任何一點(diǎn)的勢(shì)為該點(diǎn)產(chǎn)生的勢(shì)之和。該勢(shì)的負(fù)梯度稱(chēng)為勢(shì)力。勢(shì)場(chǎng)的建立主要用于動(dòng)態(tài)避障，此時(shí)的引力極是局部環(huán)境中的中間目標(biāo)，斥力極則是局部環(huán)境中的障礙物。引力和斥力的合力作為機(jī)器人的加速力，來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向和計(jì)算機(jī)器人的位置。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于低層的實(shí)時(shí)控制，在實(shí)時(shí)避障和平滑的軌跡控制方面，得到了廣泛的應(yīng)用。但對(duì)存在的局部?jī)?yōu)解的問(wèn)題，容易產(chǎn)生死鎖現(xiàn)象，因而可能使機(jī)器人在到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)之前就停留在局部?jī)?yōu)點(diǎn)。

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