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申请/专利权人:绍兴文理学院
摘要:本发明提供一种水上行进路径自动规划方法及系统,涉及路径规划技术领域,方法包括:获取起始点至目标点路径上的已知障碍物;通过改进A星算法生成起始点至目标点的可行进路线;根据是否检测到未知障碍物,进入不同的步骤;建立水上设备的动力学模型;建立水上设备的转向约束,以使得水上设备与未知障碍物的距离大于预设距离;以转向路径成本最低为目标,利用快速扩展随机树星算法设计未知障碍物的避障路径,并根据未知障碍物进行避障;确定避障后的水上设备位置点,将避障后的水上设备位置点作为新的起始点,通过改进A星算法重新规划可行进路径;按可行进路径行进;重新检测未知障碍物,直至到达目标点。完成具有安全性和经济性自主避障。
主权项:1.一种水上行进路径自动规划方法,其特征在于,包括:S1:获取起始点至目标点路径上的已知障碍物;S2:结合所述已知障碍物,通过具有使得水上设备有条件偏离所述已知障碍物的惩罚函数的改进A星算法生成所述起始点至所述目标点的可行进路线,其中,所述可行进路线由多个航路点组成;S3:检测未知障碍物,在检测到未知障碍物的情况下,进入S4,否则,进入S9,其中,所述未知障碍物包括动态障碍物和静态障碍物;S4:建立所述水上设备的动力学模型;S5:结合所述动力学模型、所述未知动态障碍物位置和所述水上设备的物理特性,建立所述水上设备的转向约束,以使得所述水上设备与所述未知障碍物之间的距离大于预设距离,其中,所述物理特性包括最大航向角变化值和最大行进路线曲率;S6:在所述转向约束的限制下,以转向路径成本最低为目标,利用快速扩展随机树星算法设计所述未知障碍物的避障路径,并根据所述未知障碍物进行避障;S7:确定避障后的水上设备位置点,将所述避障后的水上设备位置点作为新的起始点,通过所述改进A星算法重新规划可行进路径;S8:按所述可行进路径行进;S9:返回步骤S3,重新检测所述未知障碍物,直至到达所述目标点。
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