采用碰撞测试和回归机制的非完整约束机器人快速扩展随机树运动规划.pdfVIP

第33 卷第7 期 控制 理 论 与 应 用 Vol. 33 No. 7 2016 年7 月 Control Theory Applications Jul. 2016 DOI: 10.7641/CTA.2016.50942 采采采用用用碰碰碰撞撞撞测测测试试试和和和回回回归归归机机机制制制的的的非非非完完完整整整约约约束束束机机机器器器人人人 快快快速速速扩扩扩展展展随随随机机机树树树运运运动动动规规规划划划 张波涛 , 李加东 , 刘士荣 (1. 杭州电子科技大学自动化学院, 浙江杭州310018; 2. 华东理工大学自动化研究所, 上海200237) 摘要: 本文提出一种改进的快速扩展随机树(rapidly-exploring random trees, RRT)运动规划方法, 用于非完整微分 约束下的机器人运动规划. 针对类似目标偏好与双向RRT(bi-directional RRT, bi-RRT)等目标区域导向的RRT运动规 划所存在的局部极小问题, 结合回归检测与碰撞检测机制, 设计了一种碰撞检测与回归机制(collision-test and regression mechanism, CR)机制. 该方法使得机器人在规划过程中能获取到全局障碍物信息, 从而避免对已扩展节 点的重复有哪些信誉好的足球投注网站, 以及重复对边缘节点的回归测试和避障检测. 该机制使得机器人可加快跳出局部极小区域, 提高运 动规划实的时性. 将改进的RRT 运动算法在容易产生局部极小值的环境中仿真测试, 结果表明该算法在不显著影 响其他性能的前提下, 可以明显提高规划的实时性. 关键词: 机器人学; 运动规划; 非完整约束; RRT算法 中图分类号: TP242 文献标识码: A Rapidly-exploring random trees motion planning for non-holonomic robot with collision-test and regression mechanism ZHANG Bo-tao , LI Jia-dong , LIU Shi-rong (1. Institute of Automation, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou Zhejiang 310018, China; 2. Institute of Automation, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China) Abstract: An improved rapidly-exploring random trees (RRT) algorithm is proposed to deal with the motion planning for non-holonomic mobile robots. The RRT algorithms using a bias towards the goal while choosing a random config- uration, that will leads to the problem of local minima. Therefore, a novel method called collision-test