恭喜南京工業大學倪受東獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜南京工業大學申請的專利一種融合改進的A*與DWA算法的室內移動機器人路徑規劃方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114675649B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-01發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210312905.7,技術領域涉及:G01C21/34;該發明授權一種融合改進的A*與DWA算法的室內移動機器人路徑規劃方法是由倪受東;方洋;吳方亮;朱赤設計研發完成,并于2022-03-28向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種融合改進的A*與DWA算法的室內移動機器人路徑規劃方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種融合改進的A*與DWA算法的室內移動機器人路徑規劃方法,包括:S1,優化傳統A*算法的代價函數,將環境信息障礙率Q引入代價函數,改變啟發函數Hn的權重,實現其自適應調整;S2,路徑平滑的優化,利用一種關鍵點選取策略,解決冗余的共線節點和轉折點的問題,保留必要的路徑節點,得到只具有關鍵點的全局路徑;S3,構造結合關鍵點信息的評價函數,然后應用DWA算法,使局部路徑規劃遵循全局路徑輪廓,從而使路徑更加平滑,并實現實時避障。本發明能快速找到最優路徑,且在全局最優的基礎上,又能及時躲避環境中出現的動靜態障礙物,提高室內移動機器人在復雜環境中的適應能力。
本發明授權一種融合改進的A*與DWA算法的室內移動機器人路徑規劃方法在權利要求書中公布了:1.一種融合改進的A*與DWA算法的室內移動機器人路徑規劃方法,其特征在于:具體包括以下步驟:S1:優化傳統A*算法的代價函數,將環境信息障礙率Q引入代價函數,改變啟發函數Hn的權重,實現其自適應調整;S2:路徑平滑的優化,利用一種關鍵點選取策略,解決冗余的共線節點和轉折點的問題,保留必要的路徑節點,得到只具有關鍵點的全局路徑;S3:構造結合關鍵點信息的評價函數,然后應用DWA算法,使局部路徑規劃遵循全局路徑輪廓,從而使路徑更加平滑,并實現實時避障;所述步驟S1優化傳統A*算法的代價函數,具體包括在代價函數Fn中引入隨著移動機器人的當前位置變化而變化的環境障礙率Q;假設機器人的起始點與目標點組成的矩形柵格數為M,當前節點到目標點搜索范圍內的柵格障礙數為N,環境障礙率表達式為:將環境障礙率Q引入代價函數Fn,自適應改變啟發函數Hn的權重;此時的代價函數Fn為:Fn=Gn+eQHn,從而達到對傳統A*算法的優化;所述步驟S2路徑平滑的優化,包括以下幾步:第一步:遍歷所有的節點,刪除每一段路徑中間的冗余節點,保留起始點和拐點;第二步:遍歷起始點和拐點,從起點開始將每一個節點都與后面的節點相連作為備選路徑,判斷每條路徑與障礙物柵格的距離di與安全距離D的關系;若di≤D,則刪除路徑,若di>D,保留路徑,刪除路徑之間的拐點;第三步:提取剩余的節點,輸出優化路徑,算法結束;所述步驟S3改進的A*算法與DWA算法的融合,以提取的改進A*算法規劃的全局路徑關鍵點作為DWA算法的中間目標點,優化后的評價函數使得局部路徑規劃遵循已規劃的全局路徑輪廓;通過融合導航算法,以實現移動機器人導航過程中的全局路徑最優,同時兼具實時避障功能。
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