恭喜南京工业大学倪受东获国家专利权
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龙图腾网恭喜南京工业大学申请的专利一种融合改进的A*与DWA算法的室内移动机器人路径规划方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114675649B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210312905.7,技术领域涉及:G01C21/34;该发明授权一种融合改进的A*与DWA算法的室内移动机器人路径规划方法是由倪受东;方洋;吴方亮;朱赤设计研发完成,并于2022-03-28向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种融合改进的A*与DWA算法的室内移动机器人路径规划方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种融合改进的A*与DWA算法的室内移动机器人路径规划方法,包括:S1,优化传统A*算法的代价函数,将环境信息障碍率Q引入代价函数,改变启发函数Hn的权重,实现其自适应调整;S2,路径平滑的优化,利用一种关键点选取策略,解决冗余的共线节点和转折点的问题,保留必要的路径节点,得到只具有关键点的全局路径;S3,构造结合关键点信息的评价函数,然后应用DWA算法,使局部路径规划遵循全局路径轮廓,从而使路径更加平滑,并实现实时避障。本发明能快速找到最优路径,且在全局最优的基础上,又能及时躲避环境中出现的动静态障碍物,提高室内移动机器人在复杂环境中的适应能力。
本发明授权一种融合改进的A*与DWA算法的室内移动机器人路径规划方法在权利要求书中公布了:1.一种融合改进的A*与DWA算法的室内移动机器人路径规划方法,其特征在于:具体包括以下步骤:S1:优化传统A*算法的代价函数,将环境信息障碍率Q引入代价函数,改变启发函数Hn的权重,实现其自适应调整;S2:路径平滑的优化,利用一种关键点选取策略,解决冗余的共线节点和转折点的问题,保留必要的路径节点,得到只具有关键点的全局路径;S3:构造结合关键点信息的评价函数,然后应用DWA算法,使局部路径规划遵循全局路径轮廓,从而使路径更加平滑,并实现实时避障;所述步骤S1优化传统A*算法的代价函数,具体包括在代价函数Fn中引入随着移动机器人的当前位置变化而变化的环境障碍率Q;假设机器人的起始点与目标点组成的矩形栅格数为M,当前节点到目标点搜索范围内的栅格障碍数为N,环境障碍率表达式为:将环境障碍率Q引入代价函数Fn,自适应改变启发函数Hn的权重;此时的代价函数Fn为:Fn=Gn+eQHn,从而达到对传统A*算法的优化;所述步骤S2路径平滑的优化,包括以下几步:第一步:遍历所有的节点,删除每一段路径中间的冗余节点,保留起始点和拐点;第二步:遍历起始点和拐点,从起点开始将每一个节点都与后面的节点相连作为备选路径,判断每条路径与障碍物栅格的距离di与安全距离D的关系;若di≤D,则删除路径,若di>D,保留路径,删除路径之间的拐点;第三步:提取剩余的节点,输出优化路径,算法结束;所述步骤S3改进的A*算法与DWA算法的融合,以提取的改进A*算法规划的全局路径关键点作为DWA算法的中间目标点,优化后的评价函数使得局部路径规划遵循已规划的全局路径轮廓;通过融合导航算法,以实现移动机器人导航过程中的全局路径最优,同时兼具实时避障功能。
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