一种动态不确定环境中机器人路径规划方法.PDFVIP

计 算 机 系 统 应 用 2012 年 第 2 1 卷 第 4 期 一种动态不确定环境中机器人路径规划方法① 肖国宝，严宣辉 (福建师范大学 数学与计算机科学学院，福州 350007) 摘 要：针对动态不确定环境下的机器人路径规划问题，将部分可观察马尔可夫决策过程 （POMDP ）与人工势 场法 （APF ）的优点相结合，提出一种新的机器人路径规划方法。该方法充分考虑了实际环境中信息的部分可观 测性，并且利用 APF 无需大量计算的优点指导 POMDP 算法的奖赏值设定，以提高POMDP 算法的决策效率。 仿真实验表明，所提出的算法拥有较高的有哪些信誉好的足球投注网站效率，能够快速地到达目标点。 关键词：POMDP ；APF ；路径规划；动态不确定环境；移动机器人 Path Planning of Mobile Robot in Dynamic Nondeterministic Environments XIAO Guo-Bao, YAN Xuan-Hui (School of Mathematics and Computer Science, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China ） Abstract: This paper introduces a new path planning in dynamic nondeterministic environments. We combine POMDP and APF into the new path planning which takes full account of the uncertainty of the information in real world. Based on the APF’s advantage of avoiding the expensive computation, it guides the setting of POMDP’s rewards value to improve the efficiency of decision making. The result of the simulation shows that the proposed algorithm has higher search efficiency and can make the robot reach the target faster. Key words: POMDP; APF; path planning; dynamic nondeterministic environments; mobile robot 1 引言 干方法[3-5] ，但尚未有完善的体系结构和方法，部分 [1] 所谓移动机器人路径规划技术 ，就是机器人根 可观察马尔可夫决策过程 （partially observable 据自身传感器对环境的感知，在线规划出一条安全的、 Markov decision processes ，POMDPs ）为解决带有这 可靠的运行路径，同时高效完成作业任务。部分研究 种不确定性的规划问题提供了丰富的数学框架[6,7] 。 学者从环境感知的角度，将移动机器人路径规划分为 它将环境的变迁看作状态空间上的 Markov 链，用状 [2] 3 种类型 ：基于环境模型的规划方法、基于事例学习 态空间上的信念分布表示主题对当前状态的估计， 的规划方法和基于行为的路径规划方法;从机器人路 并根据主体的行动和获取的观察加以更新。在此基 径规划的目标范围看,又可分为全局路径规划和局部 础上，POMPD 依据效用最大化原则，根据回报函数