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复杂环境下基于RRT的智能车辆运动规划算法
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2015.7
  • 页码:443-450
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学自动化系,安徽合肥230027, [2]中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所,安徽合肥230027
  • 相关基金:国家自然科学基金重大研究计划重点项目(91120307)国家自然科学基金重大研究计划集成项目(91320301);国家自然科学基金青年基金资助项目(61304100).
  • 相关项目:面向城区综合环境的无人驾驶车辆关键技术及平台
中文摘要:

在存在大量无规则障碍物且障碍物分布不均匀的复杂环境下,现有规划算法不能很好地解决智能车辆的运动规划问题。为此,本文提出了一种简单实用的基于RRT(快速搜索随机树)的运动规划算法——连续曲率RRT算法。该算法在RRT框架中结合了环境约束以及车辆自身的约束。它首先引入了目标偏向采样策略以及合理的度量函数,大大地提高了规划速度和质量;接着提出了一种基于最大曲率约束的后处理方法以生成平滑的且曲率连续的可执行轨迹。通过仿真实验和实车测试,证实了该算法的正确性、有效性和实用性。

英文摘要:

The existing planning algorithms can not properly solve the motion planning problem of intelligent vehicle in complex environments with many irregular and random obstacles. To solve the problem, a simple and practical RRT-based algorithm, continuous-curvature RRT algorithm, is proposed. This algorithm combines the environmental constraints and the constraints of intelligent vehicle with RRTs. Firstly, a goal-biased sampling strategy and a reasonable metric function are introduced to greatly increase the planning speed and quality. And then, a post-processing method based on the max- imum curvature constraint is presented to generate a smooth, continuous-curvature and executable trajectory. Simulation experiments and real intelligent vehicle test verify the correctness, validity and practicability of this algorithm.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997