[发明专利]一种基于D*Lite算法对动态移动机器人高效路径规划方法

权利要求书

1.一种基于D*Lite算法对动态移动机器人高效路径规划方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：

a.采用D*Lite算法进行路径规划：当节点状态发生改变时，即环境中某自由节点变为障碍节点或者障碍节点变为自由节点，算法将结合上次寻路的信息，对状态发生改变节点后的路径进行快速重规划，利用节点信息，避免无关节点的重计算；

b.结合对角线函数：改进启发函数计算方法；

c.结合危险因子：当计算由节点s'到节点s的代价时，在斜线方向的节点代价函数c(s,s')中加入危险因子D，使该节点尽可能不被选取，规划的路线可以远离危险节点，不会与障碍物尖角碰撞；

d.三次均匀B样条曲线拟合优化：根据已知数据点生成一条与原路径数据点整体最接近的光滑路径，每四个控制点控制一段曲线对路径进行优化，节点矢量沿着参数轴均匀分布，使优化后的路径更贴合原路径且更平滑；

e.改进D*Lite算法流程：结合改进启发函数h'(s)及节点代价函数c'(s,s')，规划出最短路径；然后使用三次均匀B样条曲线对该路径进行拟合优化；在机器人移动过程中，一旦检测到节点状态发生改变，则从当前节点开始，进行重规划。

2.根据权利要求1所述的一种基于D*Lite算法对动态移动机器人高效路径规划方法，其特征在于，所述b.结合对角线函数：改进后的启发函数计算方法如公式(1)、(2)、(3)所示：

其中，节点s为当前节点，坐标为(x_s,y_s)，start为起点，坐标为(x_start,y_start)，l₁为直线移动距离，l₂为斜线运动距离。

3.根据权利要求1所述的一种基于D*Lite算法对动态移动机器人高效路径规划方法，其特征在于，所述危险因子D计算公式如式(4)所示：

其中λ为权重系数，结合危险因子后节点代价函数c'(s,s')如式(5)所示：

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4.根据权利要求1所述的一种基于D*Lite算法对动态移动机器人高效路径规划方法，其特征在于，所述B样条曲线的表达式如(12)所示：

式中P_i为控制曲线的特征点，n代表共n+1个控制点，节点向量T={t₁,t₂,t₃,...,t_m}，B_i,k(t)为k次B样条基函数，如式(7)所示，本发明采用三次B样条曲线则k=3；

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