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动态环境下基于势场原理的避障方法.pdf
第34卷 第9期 华 中 科 技 大 学 学 报 ( 自然科学版) Vol . 34 No . 9
2006年 9月 J . Huazhong U niv . of Sci . Tech . (Nat ure Science Edition) Sep . 2006
动态环境下基于势场原理的避障方法
段 华 赵东标
(南京航空航天大学 机电学院 , 南京 2 100 16)
摘要 : 在保留传统人工势场法原理简单 、易于实现优点的基础上 ,对其应用在具有移动障碍物的动态环境中
所表现出的缺陷进行了改进 ,用碰撞时间参数代替相对位置参数并辅以碰撞角度约束来消除无谓的避碰运
动 , 同时又引入障碍物作用于机器人 、方向指向目标点的分力和局部波动函数 ,较好地解决了因局部最小以及
障碍物与 目标点相距太近造成的不能成功到达 目标点的问题. 仿真结果表明此方法能够使机器人在具有静
态和移动障碍物的复杂环境中安全避障.
关 键 词 : 移动机器人 ; 动态障碍物 ; 人工势场法 ; 仿真
中图分类号 : TP242 . 6 文献标识码 : A 文章编号 : 167 14512 (2006)
Potential f iel dbased obstacle avoidance
algorithm f or dynamic environment
D uan H u a Z h ao D ong bi ao
(College of Mechanical Engineering , Nanj ing U niver sit y of Aeronautics and A st ronautics , Nanj ing 2 100 16 , China)
Abstract : A novel an d eff ective ob st acle avoidance met ho d i s develop ed to overco me t he drawback s of
artificial p ot ential fiel d avoidance ob st acle in dynamic environment s. A colli sion time p aramet er wa s
sub stit ut ed for t he relative po sitio n one and meaningle ss colli sion motio n s were obviou sly removed by
an int ro duced colli sion angle a s a re st riction . The rep ul sive co mponent force , w hich wa s direct ed to
t he t ar get , exert ed on t he robot by ob st acle s and a local fluct uant f unction were int ro duced for t he ro
bot ′s achieving it s t ar get correct ly . The simulation re sult s show t hat t he robot s can avoid t heir ob st a
cle s saf ely in dynamic environment s or co mp lex one s wit h moving ob st acle s by u sing t he p ropo sed
met ho d .
Key words : mobile robot ; movin g ob st acle ; artificial pot entia
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