系统工程与电子技术

作者：张浩杰, 张玉东, 梁荣敏, 杨甜甜

单位：1. 北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室, 北京 100083；2. 中国兵器科学研究院兵器技术创新中心, 北京 100089

关键词：路径规划,改进A^*算法,能耗模型,能耗运动基元

基金：国家级重点实验室基金(KJW6142210210308);国家自然科学基金青年科学基金(61806183)

为了降低移动机器人在运动过程中的能耗, 提高在能源补给有限时的任务执行率, 提出了一种改进A*算法的机器人能耗最优路径规划方法。首先, 根据四轮差速驱动移动机器人的运动学约束, 建立了其运动的能耗模型。然后, 根据起始状态和目标状态约束求解生成运动基元, 采用能耗模型计算运动基元的能耗值, 构建了能耗运动基元集。其次, 基于传统A*算法, 改进提出了一种能耗最优路径规划方法, 该方法在规划进程中以能耗运动基元集中定义的节点之间的连接关系进行节点扩展, 而以能耗值作为节点之间的通行成本, 从而保证获得一条全局能耗最优路径。最后, 离线地图仿真测试和机器人实验结果表明所生成的路径总能耗可降低约28.24%, 从而验证了算法的有效性。

来源：2023年第2期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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