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题名融合跳点搜索和动态窗口算法的AGV路径规划
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作者
郭文豪
陈炎
余任凭
毛亚飞
殷雄
姚道金
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机构
华东交通大学电气与自动化工程学院
湖北华中电力科技开发有限责任公司自动化部
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出处
《云南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期233-243,共11页
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基金
国家自然科学基金地区基金(5236050373)
江西省主要学科学术和技术带头人培养项目(20232BCJ23027)
江西省自然科学基金(20232BAB214045)。
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文摘
针对传统跳点搜索(jump point search,JPS)算法在复杂环境下规划的路径存在拓展节点较多、路径不平滑、安全性差以及难以跟随最优路径的问题,提出一种基于改进JPS算法和动态窗口算法(dynamic window approach,DWA)的融合方法.首先,改进JPS算法预处理拓展节点时的跳点搜索策略,从路径的起点和目标点交替式搜索路径,提高自动引导车辆(automated guided vehicle,AGV)路径搜索效率;其次,引入环境障碍率优化启发函数,增强AGV路径搜索的安全性和目的性;然后,使用改进的Floyd算法对所得路径处理,以确保最短路径也是安全路径;接着,采用动态切点调整法对转折点平滑处理,使路径符合AGV的动态特性;最后,在DWA算法的评价函数中,对已知障碍物和未知障碍物分类处理,对方位角评价函数进行改进,使动态路径规划兼顾路径全局最优性和实时避障能力.为验证算法的有效性,在不同复杂度的栅格地图中进行对比仿真实验.实验结果表明,改进JPS算法规划的路径相较于传统JPS算法,拓展节点量平均减少23.3%,转弯角度平均减小45.8%,路径搜索时间平均减少48.1%,路径长度平均缩短5.7%.所提融合算法规划的路径相较于传统融合算法,路径搜索时间平均减少6.1%,路径长度平均缩短0.9%.
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关键词
跳点搜索算法
DWA算法
融合算法
路径规划
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Keywords
jump search algorithm
dynamic window approach algorithm
fusion algorithm
path planning
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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