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UAV trajectory planning based on improved bidirectional RRT algorithm 认领 引用 被引量：2
1
作者 WANG Mengqiao LIU Erlin 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2025年第4期578-587,共10页
In response to the problems of low sampling efficiency,strong randomness of sampling points,and the tortuous shape of the planned path in the traditional rapidly-exploring random tree(RRT)algorithm and bidirectional R... In response to the problems of low sampling efficiency,strong randomness of sampling points,and the tortuous shape of the planned path in the traditional rapidly-exploring random tree(RRT)algorithm and bidirectional RRT algorithm used for unmanned aerial vehicle(UAV)path planning in complex environments,an improved bidirectional RRT algorithm was proposed.The algorithm firstly adopted a goal-oriented strategy to guide the sampling points towards the target point,and then the artificial potential field acted on the random tree nodes to avoid collision with obstacles and reduced the length of the search path,and the random tree node growth also combined the UAV’s own flight constraints,and by combining the triangulation method to remove the redundant node strategy and the third-order B-spline curve for the smoothing of the trajectory,the planned path was better.The planned paths were more optimized.Finally,the simulation experiments in complex and dynamic environments showed that the algorithm effectively improved the speed of trajectory planning and shortened the length of the trajectory,and could generate a safe,smooth and fast trajectory in complex environments,which could be applied to online trajectory planning. 展开更多
关键词 complex environment bidirectional RRT algorithm target orientation strategy artificial potential field method triangular inequality cut cubic B-spline online trajectory planning
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基于双向区域RRT*的陪护机器人自主路径规划 认领 引用
2
作者 刘树博 张志远 +3 位作者 李智 杨文龙 刘国权 罗先喜 《计算机工程与应用》 EI CSCD 北大核心 2026年第2期347-358,共12页
为进一步提高路径规划算法的自主性及实用性,利用陪护机器人非质点模型,提出了基于双向区域RRT*(bidirectional regional RRT*,BR-RRT*)的自主路径规划(autonomous path planning,APP)算法。针对机器人平面中心(robot plane center,RPC... 为进一步提高路径规划算法的自主性及实用性,利用陪护机器人非质点模型,提出了基于双向区域RRT*(bidirectional regional RRT*,BR-RRT*)的自主路径规划(autonomous path planning,APP)算法。针对机器人平面中心(robot plane center,RPC)提出一种包括精英驻停点选择、高效搜索和路径优化的BR-RRT*自主高性能搜索(autonomous high-performance search,AHS)算法,实现对各RPC精英驻停点的路径规划;基于所得RPC精简平滑规划点集,提出最优行进区域获取(optimal travel area acquisition,OTAA)策略,为机器人提供最佳的行进区域。仿真结果表明,在指定机器人起始点和驻停点的前提下,所提BR-RRT*搜索算法在规划路径长度、迭代次数、规划时间和路径平滑度等方面均优于已报道算法;此外,在不同仿真环境及初始位置条件下,基于BR-RRT*的APP算法都能够自主选择合理的驻停点,实现机器人RPC规划路径优化并完成行进区域输出,体现出了较强鲁棒性。 展开更多
关键词 陪护机器人 非质点模型 自主路径规划(APP) BR-RRT*算法 双向目标
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基于改进RRT*算法的桥式起重机智能路径规划 认领 引用
3
作者 王全伟 季子亚 +3 位作者 刘旭莹 侯佳怡 王晓洋 文豪 《机电工程》 CAS 北大核心 2026年第4期761-771,共11页
针对桥式起重机无人化智能运行场景下智能路径优化和决策问题,提出了一种改进RRT*算法,即一种融合了人工势场法(APF)和粒子群优化算法(PSO)的双向探索快速扩展随机树星(APF-BI-PSO-RRT*)算法。首先,RRT*算法融合了APF,智能地... 针对桥式起重机无人化智能运行场景下智能路径优化和决策问题,提出了一种改进RRT*算法,即一种融合了人工势场法(APF)和粒子群优化算法(PSO)的双向探索快速扩展随机树星(APF-BI-PSO-RRT*)算法。首先,RRT*算法融合了APF,智能地引导随机树的生长方向,有效地解决了传统RRT*算法的盲目性、效率低的问题;然后,采用了双向探索策略(BI)加快了搜索速率,在保持算法概率完备性的同时,能够更快地收敛到最优解;接着,引入了PSO和贪心算法平滑路径,并剔除了冗余节点,减少了路径代价,降低了能耗并提高了运行效率;最后,为评估该算法的有效性,采用了MATLAB仿真实验,对比了人工操作路径1、路径2、路径3、路径4,及4种算法RRT*、APF-RRT*、APF-BI-RRT*和APF-BI-PSO-RRT*,共8种方法的性能;并以路径长度、能耗、起重机沿生成路径完成了一次工作循环所用时间、总节点数量、路径节点数量和规划时间这6个关键指标作为评价标准。研究结果表明:APF-BI-PSO-RRT*算法在所有评估标准上均优于所对比的其他方法;与传统算法相比,该算法在路径长度上缩减了34.8%,平均能耗减少了74.2%,时间代价降低了48.3%,平均总节点数量减少了83%,平均路径节点数量减少了97.1%,平均规划时间减少了90.5%。该算法具有高效性和实用性,其规划的路径支持桥式起重机的多机构协同运行,能够实现无人化场景下的智能路径规划,提升工业现场的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 起重机械 快速扩展随机树星算法 改进RRT*算法 路径规划 人工势场法 双向探索策略 粒子群优化算法 贪心算法
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基于改进RRT*算法的智能车路径规划研究 认领 引用
4
作者 关志伟 路晓宇 赵宇 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2026年第8期1-11,共11页
针对传统RRT*算法在路径探索过程中存在的效率低、随机采样点质量差和路径质量不佳等问题,提出一种结合改进人工势场与自适应步长双向扩展机制的方法。通过自适应引力系数和双重斥力,优化路径引导与避障;采用动态步长调整策略和双向... 针对传统RRT*算法在路径探索过程中存在的效率低、随机采样点质量差和路径质量不佳等问题,提出一种结合改进人工势场与自适应步长双向扩展机制的方法。通过自适应引力系数和双重斥力,优化路径引导与避障;采用动态步长调整策略和双向树协同搜索机制,减少冗余节点并加速收敛;利用贪婪算法去除冗余点,保证路径的平滑性和连续性;引入基于环境密度的自适应目标偏置策略,增强目标导向性和探索效率。试验结果表明:在复杂环境中,相较于传统RRT*及其他改进算法,ABF-RRT*平均路径长度缩短17.7%,平均节点数减少90.6%,运行时长缩短95.5%,具有稳定性与优越性。 展开更多
关键词 路径规划 RRT*算法 双向扩展机制 改进人工势场 自适应步长 自适应目标偏置
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基于改进RRT算法的区域森林郁闭度无人机LiDAR分辨率识别 认领 引用
5
作者 冯待飞 薛洪文 +1 位作者 王永成 刘勐 《计算技术与自动化》 2026年第2期189-194,共6页
在复杂多变的森林环境中,天气状况和地形特征往往变幻莫测。通过无人机路径优化,可有效降低因飞行过程中无人机的不稳定状态带来的数据误差,进而提升森林郁闭度识别精确度。因此,提出了基于改进RRT算法的区域森林郁闭度无人机LiDAR分辨... 在复杂多变的森林环境中,天气状况和地形特征往往变幻莫测。通过无人机路径优化,可有效降低因飞行过程中无人机的不稳定状态带来的数据误差,进而提升森林郁闭度识别精确度。因此,提出了基于改进RRT算法的区域森林郁闭度无人机LiDAR分辨率识别。采用双层启发RRT算法对传统RRT算法进行改进,根据规划路径利用搭载的LiDAR采集区域森林郁闭度信息,整合成冠层高度模型(CHM)影像,设定CHM影响分辨率,计算出区域森林郁闭度真值,结合卫星影像提取出的特征值,运用支持向量回归(SVR)技术构建预测模型,反演并绘制出区域森林的郁闭度图。实验分析结果显示,双层启发RRT算法相较于传统RRT算法的无人机路径规划更加平滑,有效避免不必要的转向动作。 展开更多
关键词 RRT算法 区域森林 郁闭度 无人机 LiDAR 分辨率
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基于改进Quick-RRT*算法的机器人路径规划研究 认领 引用
6
作者 李明泽 谭光兴 +1 位作者 黄磊昌 李春宇 《广西科技大学学报》 CAS 2026年第3期74-84,共11页
针对传统Quick-RRT*算法在规划移动机器人路径时存在随机性强、精度低以及收敛到最优解速度慢等问题,本文提出一种改进的Quick-RRT*路径规划算法。该改进算法在找到一条初始路径前,采用可变采样区域的目标偏置采样策略,以快速绕... 针对传统Quick-RRT*算法在规划移动机器人路径时存在随机性强、精度低以及收敛到最优解速度慢等问题,本文提出一种改进的Quick-RRT*路径规划算法。该改进算法在找到一条初始路径前,采用可变采样区域的目标偏置采样策略,以快速绕过障碍物并引导随机树直接朝向目标生长,缩短了找到初始路径的时间;找到初始路径后,使用结合信标的椭球子集采样策略,在椭球子集约束采样区域和障碍物附近进行有偏采样来持续优化路径。同时,通过采用分层碰撞检测算法,避免重复进行无效的碰撞检测。然后,根据节点邻域中的障碍物与节点密度自适应地调整重连半径,以提高收敛速度。在障碍物稠密、简易迷宫、横“H”型3种二维仿真环境中的实验结果表明:与RRT*、Quick-RRT*、RRT*-Smart、A*算法、遗传算法、粒子群算法6种算法相比,改进算法的规划路径长度更短、规划成功率更高、规划耗时更少。最后,在三维环境仿真实验中,进一步验证了该算法用于路径规划的实用性和可靠性。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 Quick-RRT*算法 启发式采样 可变采样区域 分层碰撞检测
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改进RRT-Connect算法的机器人路径规划研究 认领 引用 被引量：10
7
作者 陈志澜 唐昊阳 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2025年第2期396-405,共10页
针对标准RRT-Connect算法在路径规划中存在的路径冗长、转折较多和区域通过性欠缺问题,提出了一种新的改进RRT-Connect算法(TRRT-Connect)。采用改进RRT算法搜索并添加一个中间根节点,实现同时扩展四棵随机树,加快算法收敛速度。在随机... 针对标准RRT-Connect算法在路径规划中存在的路径冗长、转折较多和区域通过性欠缺问题,提出了一种新的改进RRT-Connect算法(TRRT-Connect)。采用改进RRT算法搜索并添加一个中间根节点,实现同时扩展四棵随机树,加快算法收敛速度。在随机点的选取上使用目标偏置策略,在新节点的生成上叠加引力场,同时融合贪婪搜索策略。结合新的动态步长调节方法,通过识别扫描区域内障碍物的个数动态选择合适的步长。对生成的初始路径使用双向剪枝优化方法,加快剪枝效率,剔除路径上的冗余节点。对路径转折处进行光滑处理,减少路径转折。在三种不同环境地图中进行仿真对比实验,结果表明,TRRT-Connect算法与标准RRT-Connect算法相比较,在路径长度、迭代次数和节点数上有较大改善,在密集障碍物区域的通过性较好,路径更加光滑且无转折,证明了该算法的有效性。同时将TRRT-Connect算法应用于现场实例仿真中,使得移动机器人的运输路径长度相较于传统固定路径降低了15.4%,且路径光滑,进一步验证了该算法的实用性。 展开更多
关键词 RRT-Connect算法 动态步长调节 双向剪枝优化 路径规划
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基于改进RRT*算法的焊接机器人避障路径规划研究 认领 引用 被引量：5
8
作者 陶美良 于功志 +2 位作者 王峰 陈小龙 张巧芬 《制造技术与机床》 CAS 北大核心 2025年第6期26-33,共8页
针对快速扩展随机树(rapid-exploration random tree*,RRT*)算法在三维避障路径规划中存在盲目性、低效率和路径不光滑的问题,提出一种改进的RRT*算法,以提高焊接机器人路径规划的性能。通过采用双向搜索策略,缩短搜索时间;结... 针对快速扩展随机树(rapid-exploration random tree*,RRT*)算法在三维避障路径规划中存在盲目性、低效率和路径不光滑的问题,提出一种改进的RRT*算法,以提高焊接机器人路径规划的性能。通过采用双向搜索策略,缩短搜索时间;结合人工势场(artificial potential field,APF)算法与RRT*算法以提升路径平滑性并平衡局部优化与全局最优;提出一种基于角度与密度的改进APF算法策略,提高避障与路径引导效率;提出动态目标偏置策略和动态步长策略,以增强算法在障碍物密集和稀疏区域的自适应性及搜索效率;采用路径修剪策略缩短和平滑路径。最后,通过改进的RRT*算法与RRT*、APF-RRT*、Bi-APF-RRT*(bidirectional-APFRRT*)3种算法对比仿真实验以及真机实验,验证了改进算法的高效性和实用性。 展开更多
关键词 焊接机器人 改进人工势场法 双向搜索 改进RRT*算法 避障路径规划
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基于双向RRT的风电场巡检路径规划算法 认领 引用 被引量：3
9
作者 胡晓虎 白永忠 +3 位作者 李旭 王海 曹俊磊 刘洪顺 《自动化技术与应用》 2025年第3期25-28,共4页
由于风电场巡检难度大、影响因素多,导致巡检效果不理想,为此提出基于双向RRT的风电场巡检路径规划。对双向RRT算法中的随机树初始化处理,利用随机树的“连接”和“生长”过程,搜索无人机巡检路径;然后导出无人机巡检多条路径,通过平滑... 由于风电场巡检难度大、影响因素多,导致巡检效果不理想,为此提出基于双向RRT的风电场巡检路径规划。对双向RRT算法中的随机树初始化处理,利用随机树的“连接”和“生长”过程,搜索无人机巡检路径;然后导出无人机巡检多条路径,通过平滑处理和优化,消除冗余点和冗余路径,在转角约束条件下得到起点与终点之间的最优导航路径,实现路径规划。测试表明,所提方法可花费最少路径搜索的时间得到最优的巡检导航路径,能指导无人机以最短路径从起点行驶到终点,快速且精准完成巡检工作。 展开更多
关键词 双向RRT路径规划算法 风电场巡检 转角约束条件 平滑处理
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BITO-RRT*全局路径规划算法研究 认领 引用 被引量：3
10
作者 卢宝勇 顾寄南 +4 位作者 王文波 季晨 范天浩 左宇 侯征辉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2025年第8期1344-1350,共7页
针对机器人全局路径规划算法存在提高收敛速度时,不同环境下规划稳定性不足的问题,提出BITO-RRT*(Bidirectional traversal optimization RRT*)算法。首先,引入目标偏置和直连检测的双向生长策略,加快收敛速度,获得初始解;接着通... 针对机器人全局路径规划算法存在提高收敛速度时,不同环境下规划稳定性不足的问题,提出BITO-RRT*(Bidirectional traversal optimization RRT*)算法。首先,引入目标偏置和直连检测的双向生长策略,加快收敛速度,获得初始解;接着通过遍历寻优步骤优化直连路径;最后,在渐进收敛区域重选父节点,缩短路径长度,平滑路径。在不同复杂度的环境下,将BITO-RRT*算法与RRT,RRT*,Informed-RRT*这3种算法进行对比,均展现优异的综合性能,并且复杂环境下4类算法规划成功率为90%、55%、57%和58%,证明在限定采样次数下BITO-RRT*算法不仅提高路径收敛速度,并且路径质量和规划稳定性优于同类算法。 展开更多
关键词 全局路径规划 BITO-RRT*算法 目标偏置 双向生长 遍历寻优
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自适应步长双向RRT算法的机械臂避障路径规划研究 认领 引用 被引量：4
11
作者 周志伟 孟祥印 +3 位作者 王孜洲 张泽鸣 刘桓龙 文杰 《计算机工程与应用》 EI CSCD 北大核心 2025年第20期146-156,共11页
针对标准RRT算法在路径规划时目标导向性差、收敛时间长、规划路径质量差等问题,提出了一种改进算法。读取地图信息,确定自适应初始步长,同时限制非障碍物空间为随机采样空间,结合双向目标偏置策略,增强采样点的目标导向性;采用自适应... 针对标准RRT算法在路径规划时目标导向性差、收敛时间长、规划路径质量差等问题,提出了一种改进算法。读取地图信息,确定自适应初始步长,同时限制非障碍物空间为随机采样空间,结合双向目标偏置策略,增强采样点的目标导向性;采用自适应步长策略,栅格化待扩展节点周围空间,依据障碍物复杂程度自适应调整扩展步长,加速算法收敛;搜索完成后,对路径进行剪枝与优化,剔除冗余节点并在路径转折处创建新节点,提高路径质量。在不同的二维、三维环境中对改进算法进行仿真实验,仿真结果表明,改进算法在规划时间、路径长度、路径节点数以及算法搜索时的碰撞检测次数方面均优于标准RRT算法、GB-RRT算法与RRT-Connect算法。同时进行AUBO-i5机械臂避障实验,实验结果进一步证明了改进算法的有效性。 展开更多
关键词 机械臂 路径规划 双向RRT算法 目标偏置 自适应步长
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基于复杂环境的RRT-Connect路径规划算法改进 认领 引用 被引量：1
12
作者 谭仲万 袁宇浩 《科学技术与工程》 EI 北大核心 2025年第19期8127-8134,共8页
针对RRT-Connect算法在复杂环境下路径规划效率低、避障能力差以及生成路径质量差等问题,提出一种改进的RRT-Connect算法。首先,提出一种双向目标偏向策略,增加算法的目标导向性以及路径规划效率。其次,提出一种避障优化策略,增加算法... 针对RRT-Connect算法在复杂环境下路径规划效率低、避障能力差以及生成路径质量差等问题,提出一种改进的RRT-Connect算法。首先,提出一种双向目标偏向策略,增加算法的目标导向性以及路径规划效率。其次,提出一种避障优化策略,增加算法在复杂环境下的主动避障能力以及通过能力。最后,加入路径重组策略和平滑策略对生成的初始路径进行优化处理,减少路径长度及拐点,提高路径质量。通过MATLAB将改进算法与其他算法在3种复杂环境下进行对比研究。仿真结果表明,改进算法相对规划时间更少、路径长度更短、采样次数更少、路径规划成功率更高,证明了改进算法在复杂环境下的有效性。 展开更多
关键词 RRT-Connect算法 路径规划 双向目标偏向策略 避障优化策略 路径优化策略
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基于改进Bi-RRT算法嵌入的贪心算法的邮轮推舱序列规划 认领 引用
13
作者 尹旭悦 颜若尘 +2 位作者 张磊 骆晓萌 韦乃琨 《造船技术》 2025年第5期67-72,共6页
针对邮轮推舱序列自动规划问题,采用投影法建立推舱路径规划模型,并提出一种基于改进双向快速搜索随机树(Bidirectional Rapidly-Exploring Random Tree,Bi-RRT)算法嵌入的贪心算法进行邮轮推舱序列规划的方法。以大型邮轮H1508船甲板... 针对邮轮推舱序列自动规划问题,采用投影法建立推舱路径规划模型,并提出一种基于改进双向快速搜索随机树(Bidirectional Rapidly-Exploring Random Tree,Bi-RRT)算法嵌入的贪心算法进行邮轮推舱序列规划的方法。以大型邮轮H1508船甲板中段区域为例,在Unity3D软件中对预制模块化舱室单元(Pre-fabricated Modular Cabin Unit,PMCU)的推舱序列规划进行仿真试验。试验结果表明,该方法可兼顾避障验证与序列规划,比传统蛇形推舱序列规划具有更高的效率。 展开更多
关键词 邮轮 推舱 序列规划 贪心算法 改进双向快速搜索随机树算法 预制模块化舱室单元
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基于双向搜索的RRT*路径规划算法研究 认领 引用 被引量：1
14
作者 仲臣 《测绘标准化》 2025年第1期29-33,共5页
针对在复杂地形环境下,RRT*算法搜索效率低、路径随机性强、收敛速度慢等问题,本文提出一种基于双向搜索的RRT*算法。该算法通过双向搜索策略,以自适应步长为距离,从起始点、目标点两端生长随机树搜索地图空间,最终通过距离阈值判断是... 针对在复杂地形环境下,RRT*算法搜索效率低、路径随机性强、收敛速度慢等问题,本文提出一种基于双向搜索的RRT*算法。该算法通过双向搜索策略,以自适应步长为距离,从起始点、目标点两端生长随机树搜索地图空间,最终通过距离阈值判断是否达到路径规划的效果。研究结果表明,基于双向搜索的RRT*算法提高了路径规划的灵活性,加快了收敛速度,提高了搜索效率,适用于各类复杂地形的路径规划。 展开更多
关键词 RRT*算法 双向搜索 路径规划 自适应步长
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基于双向RRT算法的配电网巡检无人机最优航线生成方法 认领 引用
15
作者 姜燕 李露 +1 位作者 徐艺庭 李然 《光源与照明》 2025年第8期95-97,共3页
为确保无人机在巡检配电网中规避三维空间障碍物,又保持稳定飞行,需考虑偏航角和爬升角,而静态固定角度的单向快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree,RRT)算法难以平滑原始航线,导致航线较长。为此,文章提出基于双向RRT算法的... 为确保无人机在巡检配电网中规避三维空间障碍物,又保持稳定飞行,需考虑偏航角和爬升角,而静态固定角度的单向快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree,RRT)算法难以平滑原始航线,导致航线较长。为此,文章提出基于双向RRT算法的配电网巡检无人机最优航线生成方法。试验结果表明,在输电线里程为20 km的条件下,该方法生成的最优航线长度仅为37 km,实现了对巡检航线的有效优化。 展开更多
关键词 双向RRT算法 配电网巡检 无人机航线 环境建模
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空中移动侦察下基于双向流场的车辆隐蔽越野路径规划方法 认领 引用
16
作者 张瑞鑫 徐青 +4 位作者 孙凯 陈若虚 贺治霖 苏友能 王婧一 《地球信息科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期1365-1378,共14页
【目的】针对无人机侦察环境下地面车辆越野路径规划对安全性与隐蔽性的迫切需求,本文提出了一种融合双向流场与人工势场法的智能隐蔽路径规划方法。【方法】首先,基于数字高程模型(DEM)与地形坡度数据,构建了精细化越野通行环境模型,... 【目的】针对无人机侦察环境下地面车辆越野路径规划对安全性与隐蔽性的迫切需求,本文提出了一种融合双向流场与人工势场法的智能隐蔽路径规划方法。【方法】首先,基于数字高程模型(DEM)与地形坡度数据,构建了精细化越野通行环境模型,并引入人工势场法生成随距离衰减的自适应地形势场,以量化地形起伏对车辆通行能力的影响。其次,面向动态战场环境中规避侦察的实际需求,引入流函数构建绕避侦察区域的动态流场,并提出创新的双向流场机制。该机制依据车辆、侦察机与目标点三者的实时位置关系,动态调整流场方向,克服了传统流函数仅支持单侧绕障的局限性,从而显著提升路径的平滑性与隐蔽性。最后,在河南省登封市复杂山区开展多场景仿真实验,设置包括直线、环形与折线运动模式的侦察机,全面验证算法性能。【结果】本文算法在路径长度上表现均衡,尤其在隐蔽性方面实现全程零暴露;相较于改进A*、改进RRT*及改进人工势场法等对比算法,本文算法在运行时长上缩减了至多28.04%,路径通过时间上缩减了至多11.13%。且平滑度更优,有效避免了路径抖动与不必要的转向,增强了实际可通行性。【结论】本研究验证了所提方法在动态侦察环境下保障车辆安全、隐蔽、高效通行的有效性与优越性,为复杂战场环境下的智能路径规划提供了新思路。 展开更多
关键词 隐蔽路径规划 通行环境建模 流函数 双向流场 人工势场 A*算法 RRT*算法
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基于RRT优化算法的移动机器人路径规划 认领 引用 被引量：9
17
作者 曹凯 高佳佳 李昂 《兵工自动化》 2018年第9期74-79,共6页
针对快速扩展随机树算法(rapidly-exploring random trees,RRT)存在的不足,以移动机器人的研究为背景,对RRT算法进行改进优化。依据RRT算法扩展原理,构建仿真环境地图,通过完成基于概率P的RRT优化算法和基于双向RRT优化算法仿真实验,将... 针对快速扩展随机树算法(rapidly-exploring random trees,RRT)存在的不足,以移动机器人的研究为背景,对RRT算法进行改进优化。依据RRT算法扩展原理,构建仿真环境地图,通过完成基于概率P的RRT优化算法和基于双向RRT优化算法仿真实验,将这2种优化算法结合,提出了基于概率P-双向的RRT优化算法,并进行了仿真实验验证。仿真结果表明,经过优化后的RRT算法在复杂障碍环境中有着良好的收敛效果和鲁棒性。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 RRT算法 双向RRT 概率P-双向RRT
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基于改进双向RRT算法的无人机三维路径规划 认领 引用 被引量：10
18
作者 段云涛 毛鹏军 +1 位作者 娄晓恒 牛鑫宇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第7期13-19,共7页
针对双向RRT算法在三维路径规划过程中存在的搜索效率低、路径冗长,且转折点多等问题,在双向RRT算法的基础上提出了一种改进双向RRT算法。改进双向RRT算法同时从起点和终点进行扩展,引入新的目标偏向采样策略和动态步长策略,使随机树采... 针对双向RRT算法在三维路径规划过程中存在的搜索效率低、路径冗长,且转折点多等问题,在双向RRT算法的基础上提出了一种改进双向RRT算法。改进双向RRT算法同时从起点和终点进行扩展,引入新的目标偏向采样策略和动态步长策略,使随机树采样具有目标导向性,解决原有算法随机性太强的问题;采用节点修剪策略对生成的路径进行优化处理,删除路径中的冗余节点;利用B样条曲线对修剪优化后的路径进行平滑处理。仿真结果表明,改进算法能够在三维环境中生成满足无人机性能约束的平滑路径,可以有效缩短路径长度并提高路径规划速度。 展开更多
关键词 无人机 路径规划 改进双向RRT算法 三维环境 B样条曲线
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目标偏置双向RRT*算法的机器人路径规划 认领 引用 被引量：21
19
作者 刘奥博 袁杰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第6期234-240,共7页
针对RRT*和B-RRT*算法在较复杂环境下路径规划时,存在搜索时间长、采样效率低和规划路径曲折的问题,提出一种目标偏置双向快速扩展随机树算法——GBB-RRT*(goal biased bidirectional RRT*)。该算法每次迭代中两棵随机树都进行扩展,一... 针对RRT*和B-RRT*算法在较复杂环境下路径规划时,存在搜索时间长、采样效率低和规划路径曲折的问题,提出一种目标偏置双向快速扩展随机树算法——GBB-RRT*(goal biased bidirectional RRT*)。该算法每次迭代中两棵随机树都进行扩展,一次迭代能生成两个新节点,加快扩展速度。然后引入目标偏置策略来优化采样点的选取,使两棵随机树在一定概率下朝各自的目标点方向扩展。针对得到的规划路径,设计一种逆向寻优结合转角约束路径简化方法,结合B样条曲线生成光滑可执行路径。在仿真实验中将提出的算法与B-RRT*进行对比实验,结果表明所提算法搜索时间缩短40%左右、扩展节点减少10%左右,结合路径简化方法后路径长度缩短3%左右。 展开更多
关键词 路径规划 目标偏置 RRT*算法 双向搜索 路径简化 B样条曲线
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基于MOBDB-RRT*算法的移动机器人路径规划 认领 引用 被引量：6
20
作者 张瑞 周丽 刘震锴 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第7期12-16,36,共5页
针对RRT*算法在复杂的障碍物环境中路径规划时,存在盲目搜索、冗余节点、路径不光滑以及易靠近障碍物等问题,提出了一种基于膨胀化障碍物环境的双向动态目标偏置RRT*算法(MOBDB-RRT*)。首先,将障碍物进行膨胀化处理,确保为机... 针对RRT*算法在复杂的障碍物环境中路径规划时,存在盲目搜索、冗余节点、路径不光滑以及易靠近障碍物等问题,提出了一种基于膨胀化障碍物环境的双向动态目标偏置RRT*算法(MOBDB-RRT*)。首先,将障碍物进行膨胀化处理,确保为机器人留出安全的运行距离;然后,在RRT*算法的基础上引入双向动态目标偏置策略,缩短了搜索路径的时间,提高了算法的规划效率;最后,采用修剪算法和三次贝塞尔曲线对已规划好的路径进行优化,从而生成一条更短、更光滑的路径。仿真实验证明:改进后的RRT*算法在路径规划效率和路径质量上具有优越性。 展开更多
关键词 RRT*算法 路径规划 膨胀化障碍物 双向动态目标偏置 修剪算法 三次贝塞尔曲线
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