金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (9): 184-191.
王晓燕1 董金明2 刘 上3
WANG Xiaoyan 1 DONG Jinming 2 LIU Shang 3
摘要: 矿区巡检机器人的路径规划面临复杂环境、动态障碍和不确定因素等挑战,为此提出了一种融合改进 快速随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)与人工势场法(Artificial Potential Field,APF)的路径规划思路。 以快速随机树算法(RRT)为基础,引入随机游走法(Random Walk,SW)进行寻优策略优化。 在此基础上,为进一步提 升动态障碍环境下的适应性与避障能力,对 APF 算法中的引力和斥力参数计算方法进行了优化改进,最终提出了一 种融合 SW-RRT 和 IAPF 的矿区巡检机器人路径规划模型(SW-RRT-IAPF 模型)。 试验结果表明:SW-RRT-IAPF 模型 路径规划成功率最高为 97. 13%,路径平滑度最高为 93. 61%,路径平均规划时间最短为 0. 66 s。 在矿区复杂环境中相 比传统方法缩短了约 35%的路径规划时间,同时路径平滑度提升了 22%。 所提模型在白天和夜晚环境中均能优化路 径规划效率,有效避开动态障碍,为矿区巡检机器人路径规划提供了新方案。
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