基于改进JPS的移动机器人路径规划算法
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广西师范大学电子与信息工程学院 桂林 541004

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TP242

基金项目:

广西自然科学基金青年基金(2020GXNSFBA297119)项目资助


Path planning algorithm of mobile robot based on improved JPS algorithm
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College of Electronic and Information Engineering, Guangxi Normal University,Guilin 541004, China

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    摘要:

    在移动机器人的路径规划技术中,跳点搜索算法(JPS)因具备简单、快速、易实现的特性而被广泛使用。然而,传统的JPS算法由于启发式函数搜寻效率低导致其搜索的节点数量冗余,而且难以有效兼顾规划路径的安全性。针对该问题,本文提出了一种改进的JPS算法。该方法设计了一种由对角线距离和方向信息结合的启发式函数用于提高寻路效率,并且进一步对规划路径进行平滑处理以有效兼顾规划路径的安全可靠性。移动机器人在复杂障碍物环境下的路径规划仿真实验表明,相较于JPS算法,本文改进后的JPS算法平均规划时间减少了13.4%,平均路径长度减少了3.1%,平均危险点数量降低了83.3%。

    Abstract:

    In the application of path planning for mobile robots, jump point search (JPS) is widely used because of its simple, rapid-and easy-to-implement characteristics. However, the standard JPS algorithm with a low efficiency of heuristic function is prone to hold redundant nodes in the planned path. Besides, the JPS often neglects the path security. To address these issues, this paper proposes an improved JPS algorithm. The proposed algorithm designs a novel heuristic function combining diagonal distance and direction information to improve the path-finding efficiency, and further smooths the planned path for guaranteeing safety and reliability. The path-planning experiment for mobile robot in the obstacle environments demonstrates that our algorithm obtains higher path-search efficiency with reducing the planning time and improving the safety effectively, compared with other advanced path planning algorithms.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈奕虎,苏珉,闭金杰,梁艳,李廷会.基于改进JPS的移动机器人路径规划算法[J].电子测量技术,2023,46(7):88-93

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