三级改进A*算法融合碰撞预测的角钢攀爬机器人路径规划

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万方数据

中文摘要：针对角钢塔作业机器人攀爬路径障碍多、运动效率低等问题,提出一种融合碰撞预测的三级改进A*算法.首先,采用轴对齐包围盒碰撞检测算法,建立机器人夹爪和塔上障碍的避碰关系.然后,通过优化A*算法的访问时间阈值和构建威胁函数进行自适应步长调整两种方式,提高算法运行效率;进而,在原有启发函数中引入碰撞威胁代价函数,避免机器人在攀爬过程中夹爪与角钢塔路径障碍发生碰撞;最终,三级改进A*算法可实现运行时间减少12%以上、循环次数降低30%以上.在ROS和MATLAB联合仿真下,对比分析局部夹持点和全局夹持点序列,仿真结果表明,该算法可实现机器人的高效越障攀爬运动.

外文标题：Three-Level Improved A* Algorithm Fused with Collision Prediction for Path Planning of Angle Climbing Robot

作者：

李振、刘志东、王青云、魏志民、王丽杰

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作者单位：

天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津 300384

天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心,天津 300384

天津中德应用技术大学汽车与轨道交通学院,天津 300350

关键词：

角钢塔攀爬机器人碰撞检测改进A*算法运动规划

基金：

天津市教委科研计划

项目编号：

2020KJ085

出版年：

2024

DOI：

10.3969/j.issn.1009-0134.2024.10.011

制造业自动化

北京机械工业自动化研究所

制造业自动化

CSTPCD

影响因子：0.482

ISSN：1009-0134

年,卷(期)：2024.46(10)