基于线性规划的机器人避障问题

摘要：

机器人避障最短路径及最短时间路径其实就是研究具有圆形限定区域的最短路径的问题，主要研究机器人在有若干个障碍物一个区域中，由出发点到达目标点以及由出发点经过途中的若干目标点到达最终目标点的两种情形。通过分析我们可以得出最短路径是由两部分组成的：一部分是在一个平面两点之间的最短路即直线路径，另一部分是障碍物区域的部分边界，这两部分是相切连接的。除此之外我们还发现最小转向曲率半径和障碍物区域大小的浮动对结果都有影响。根据这个结果，可以得出最短路径一定是由直线和圆弧做组成，为此可以建立线圆结构模型，这样不管障碍物有多少，路径有多复杂，我们都可以将路径划分为若干个这种线圆结构来求解。对于路径当中经过障碍物再到达目标点的状况，采用两种方案，一种是在障碍物拐点和节点都采用最小转弯半径的形式，另一种是适当扩大障碍物拐点处的转弯半径，使得机器人能够尽大可能沿直线通过路径中的障碍物到达目标点。建立最优化模型对两种方案分别进行求解。

关键词：最短路径、最优化模型、避障路径、解析几何

分类号：TP242(自动化技术及设备)

在线出版日期：2012-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共2页

页码：167-167,157