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基于改进RRT算法的挖掘机路径规划方法 

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申请/专利权人:山东科技大学

摘要:本发明公开了一种基于改进RRT算法的挖掘机路径规划方法,涉及路径规划技术领域。本发明的步骤包括:(1)、初始化起始点和目标点的位置并定义状态采样空间;(2)、随机采样得到随机点,并基于随机点得到距离随机点最近的点;(3)、构造代价函数,选择路径代价最小的节点;(4)、在RRT算法中加入引力搜索,生成新的节点;(5)、重复进行(1)、(2)、(3)、(4)构建随机生成树,并找到路径;(6)、利用贪心算法优化路径;(7)、利用B样条曲线平滑处理。本发明通过结合引力搜索、代价函数及RRT‑Connect中的贪婪思想,有效缩短路径长度、减少搜索时间及降低采样点数量,用于找到最短路径。

主权项:1.基于改进RRT算法的挖掘机路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1初始化起始点和目标点的位置,并定义状态采样空间;S2根据目标偏差因子在状态采样空间内进行导向性随机采样,得到随机点,若采样得到的随机点位于障碍物区域内,则重新进行随机采样;若采样得到的随机点不在障碍物区间,计算随机点与随机树上所有已有点之间的欧氏距离,选择距离最近的点作为点;S3对于每个新生成的点,分别计算点与起始点、目标点的欧氏距离,并基于点与起始点、目标点的欧氏距离构造代价函数,选择路径代价最小的节点;S4在RRT算法新节点的计算中加入引力搜索: ; ;式中,为新生成的路径从点到随机点方向生长的一个步长,、为用于调整搜索速度和搜索随机性的参数,为随机采样点的位置向量,为所有随机采样点中距离已生成的随机树最近的点的位置向量,为路径规划的目标点的位置向量;对与之间的大小关系进行判断,当<时,随机树节点接近目标点,向目标点方向扩展相应步长;或者当≥时,随机树节点向最接近的点方向扩展,生成新的点;S5重复进行S2、S3、S4后构建出随机生成树,当随机生成树中的子节点进入指定的目标区域,在随机生成树中寻找到一条从起始点到目标点的路径;S6使用贪心算法对找到的路径进行优化处理;S7使用样条曲线对找到的路径进行平滑处理。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 山东科技大学 基于改进RRT算法的挖掘机路径规划方法

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