机器人避障行走的最短路径机器人避障行走的最短路径.pdf

第 27卷第 3期 V01．27No．3 20i3年9月 南通职业大学学报 JoURNAL 0F NANT0NG V0CAT10NAL C0LLEGE Sept．2013 doi：10．3969／j．issn．1008—5327．2013．03．015 机器人避障行走的最短路径 吴 彬，朱文辉 (南通职业大学 基础课部 ，江苏 南通 226007) 摘 要：机器人避障行走的路径必须由相切的直线段和圆弧组成，故建立了从圆外点向圆作切线和 作两圆公切线的计算切点坐标的显式公式。针对众多组合绕行方案，设计出寻求最佳方案的计算简 便且筛选全面的折线过滤法；指出紧贴障碍线的路径是最短路径，并给出了完整的证明。机器人在指 定点处转弯需走圆弧，为确定圆心坐标 ，构建基于角平分线的近似方法，同时建立优化模型，并通过 有哪些信誉好的足球投注网站求解，验证 了该近似方法具有极高的精度。 关键词：机器人避障；绕行方案；最短路径；圆弧转向；切点坐标 中图分类号：029：TP24 文献标志码 ：A 文章编号 ：1008—5327(2013)03—0058—06 ShortestW alkingPathofObstacleAvoidanceforRobot W U Bin，ZHU Wen—hui (DepartmentofBasicCourse，NantongVocationalUniversity，Nantong226007，China) Abstract：Thearticleillustratesthatthewalkingpath 0{obstacleavoidanceforrobotshavetobecomposed bytangentstraightlinesegmentsandarcs，SOaformulafrom thepointoutsidethecircletangenttothecircle andmakeforthecalculationofthecommontangentoftwocirclestangentpointcoordinatesiscarriedout．For manycombinationbypassprogram，itdesignsthemostoptimizedplanandscreenslinefiltration．Itpointesout thepath closesttotheobstacle，andgivesacompleteproof．Robotinturn needstogoataspecifiedarcto determinecentercoordinates，basedontheanglebisectorconstructapproximatemethods，whileitestablishes optimizedmodelandverifiesthattheapproximationmethodhasveryhighaccuracythroughsearchalgorithm． Keywords：robotobstacleavoidance；bypassscheme；shortestpath；arcsteering；cut——pointcoordinates 机器人在一个有很多障碍物的平面区域内行 文献[1]同时给出了一个具体的场景，如图 1 走，需要建立相应的数学模型，以定量确定其最短 所示，其中，12个障碍物的坐标如表 1所示。据 的避障行走路径。文献[1]要求 ：机器人的行走路 此，对于图中的4个点 0 (0，0)、A(300，300)、B 径由直线段和与之相切的圆弧组成；机器人不能 (100，700)、C(700，640)，要求具体计算机器人从 折线转弯，而须通过圆弧转向，且为避免侧翻，圆