| 基于最优控制策略的复杂环境移动机器人轨迹规划 |
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| 引用本文： | 张泮虹,倪涛,赵亚辉,翟海阳,赵泽仁.基于最优控制策略的复杂环境移动机器人轨迹规划[J].农业机械学报,2022,53(7):414-421. |
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| 作者姓名： | 张泮虹 倪涛 赵亚辉 翟海阳 赵泽仁 |
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| 作者单位： | 燕山大学车辆与能源学院 |
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| 基金项目： | 河北省重点研发计划项目（21351802D）和吉林省重点研发计划项目（20200401130GX） |
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| 摘 要： | 复杂环境下移动机器人轨迹规划由于障碍物放置杂乱且无规律，常常面临避障失败的问题。本文将机器人的轨迹规划归结为优化问题，提出了一种基于优化策略的轨迹规划方法。该方法包括3部分：首先，对优化问题的约束建模，包括机器人的运动学模型、变量极值约束、障碍物避碰模型；然后，建立优化求解策略，通过决策变量区间均分、内置插值点和基于拉格朗日多项式的变量描述方式进行离散化，针对离散化导致的约束失效对变量进行等距时间离散并建立惩罚函数，从而实现有效避障；最后，基于随机分形搜索算法对上述优化模型进行求解。仿真结果表明，本文所述方法可以有效解决移动机器人在复杂环境下的障碍物避碰问题。
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| 关 键 词： | 移动机器人 复杂环境 轨迹规划 障碍物避碰 优化模型 |
| 收稿时间： | 2022/4/27 0:00:00 |
Optimal Control-based Trajectory Planning Method of Mobile Robot in Complex Environment |
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| ZHANG Panhong,NI Tao,ZHAO Yahui,ZHAI Haiyang,ZHAO Zeren.Optimal Control-based Trajectory Planning Method of Mobile Robot in Complex Environment[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2022,53(7):414-421. |
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| Authors: | ZHANG Panhong NI Tao ZHAO Yahui ZHAI Haiyang ZHAO Zeren |
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| Institution: | Yanshan University |
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| Keywords: | mobile robot complex environment trajectory planning collision avoidance optimization model |
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