[发明专利]一种基于优化的机器人A*避障路径规划方法

权利要求书

1.一种基于优化的机器人A*避障路径规划方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、采用改进A*路径规划算法计算出路径：

a1：首先采用栅格法对环境进行建模，分成n×n×n个边长为适当长度的立方体，然后以估价函数为每一个立方体赋值f(n)＝g(n)+h(n)，并计算f(n)、g(n)、h(n)值；所述环境为起始点至目标节点的一个立体空间；所述g(n)为起始点至当前节点的欧式距离；所述h(n)当前节点至目标节点的欧式距离；

a2：将起始点加入到Open链表中，并把起始点当作当前节点；

a3：将立方体中当前节点的26临域加入Open链表中，并把当前节点作为其父节点；

在Open集中选f(n)值最小的节点作为当前节点；

并且将当前节点添加到Close链表中，且在Open链表中移除；

若终点添加到Open链表中即结束搜索，否则转下一步骤；

a4：若当前节点的26临域不在Open链表中时，将当前节点的26临域加入Open链表中，并计算f(n)＝g(n)+h(n)中的f(n)、g(n)、h(n)值；若在Open链表中，重新计算g(n)值，若比先前g(n)值小，则更新g(n)值和父节点，重复步骤a 3；

将搜索过程中的当前节点设为搜索路径，作为P_i集合为当前节点的位置坐标；

步骤2、采用优化算法进行路径优化：

设P_i集合为原始的A*算法搜索到的路径点，P_o为优化后的路径节点，表达式如下：

为优化后节点的位置坐标；

优化过程如下：

b1：把加入到P_o集合中，作为路径的起始、终止点，即为

b2：连接与若线段把视为采用碰撞检测方法检测是否与障碍物碰撞，若没有碰撞则连接与否则转到下一步骤；

b3：若与障碍物碰撞，则把加入到P_o集合，然后连接并且把视为返回步骤b2；

b4：当n＝a-1时，优化结束，若b＜a则优化节点序列为否则路径节点序列为