一种Halton序列的HDRRT移动机器人融合规划算法
CSTR:
作者:
作者单位:

1. 上海海洋大学 工程学院,上海 201306;2. 上海海洋大学 海洋科学学院,上海 201306;3. 上海海洋大学 上海深渊科学工程技术研究中心,上海 201306;4. 中海油能源发展装备技术有限公司,天津 300452

作者简介:

通讯作者:

E-mail: gsluo@shou.edu.cn.

中图分类号:

TP242.2

基金项目:

国家自然科学基金项目(52071203);上海市科技攻关计划项目(20dz1206500);水下设施智能清洗巡检机器人技术研究项目(D-8006-21-0100).


A Halton sequence fusion planning algorithm for HDRRT mobile robots
Author:
Affiliation:

1. College of Engineering Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2. College of Marine Sciences,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;3. Shanghai Engineering Research Center of Hadal Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;4. CNOOC Energy Development Equipment Technology Co., Ltd,Tianjin 300452,China

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    摘要:

    针对标准快速扩展随机树(RRT)算法采用伪随机序列导致采样点分布不均、不合理,且移动机器人从起始点到目标点路径有冗余路段及冗余节点的问题,提出HDRRT(halton & dijkstra & rapidly exploring random tree)算法,该算法采用采样点分布均匀性好的Halton序列进行采样,并利用候选点集策略对节点进行筛选,以剔除冗余节点;同时该算法采用改进的Dijkstra算法提取原始路径关键节点,以减少路径冗余路段;在此基础上采用3次B样条曲线对路径作平滑处理.经Matlab联合ROS系统仿真结果表明,HDRRT算法相对于Bias-RRT和标准RRT算法具有快速性,稳定规划出最短以及平滑路径等优点.

    Abstract:

    Aiming at the problem that the standard RRT algorithm (rapidly exploring random tree) using the pseudo-random sequence leads to uneven and unreasonable distribution of sampling points, and there are redundant sections and redundant nodes in the path of mobile robots from the starting point to the target point, a halton & dijkstra & rapidly exploring random tree(HDRRT) algorithm is proposed, which uses the Halton sequence with good uniform distribution of sampling points for sampling, and uses the candidate point set strategy to filter nodes to eliminate redundant nodes. At the same time, the improved Dijkstra algorithm is used to extract the key nodes of the original path to reduce the redundant path sections. On this basis, the path is smoothed by the cubic B-spline curve. The simulation results of the ROS system combined with Matlab show that the HDRRT algorithm has the advantages of rapidity, stable planning and smooth path compared with the Bias-RRT and standard RRT algorithm.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

钟华庚,罗高生,王芳,等.一种Halton序列的HDRRT移动机器人融合规划算法[J].控制与决策,2023,38(6):1551-1559

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  • 在线发布日期: 2023-05-13
  • 出版日期: 2023-06-20
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