Un algoritmo local de planificación de trayectorias para robots basado en DWA mejorado
Autores: Gong, Xue; Gao, Yefei; Wang, Fangbin; Zhu, Darong; Zhao, Weisong; Wang, Feng; Liu, Yanli
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
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Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Para resolver el problema por el cual el algoritmo DWA original no puede equilibrar la seguridad y la velocidad debido a parámetros fijos en entornos complejos con muchos obstáculos, se propone un enfoque mejorado de ventana dinámica (DWA) para la evasión local de obstáculos para robots. En primer lugar, para asegurar la estacionariedad de la selección de la ruta y mejorar la capacidad de navegación del robot de inspección, se mejoró la función de costo de velocidad del DWA original y se añadió la función de costo de distancia del punto objetivo. Luego, las distancias entre el robot de inspección, los obstáculos observados y los puntos objetivo se introdujeron en un módulo de control difuso, y se obtuvieron los pesos difusos de las funciones de costo de velocidad y distancia, mediante los cuales el movimiento del robot de inspección puede autoajustarse y adaptarse continuamente al entorno desconocido. Finalmente, se realizaron varias simulaciones y experimentos. Los resultados muestran que el algoritmo DWA mejorado puede mejorar efectivamente la capacidad de evasión de obstáculos de los robots de inspección en entornos complejos. La ruta puede ser seleccionada de manera más razonable y la seguridad de los robots de inspección puede ser mejorada, mientras que la distancia segura, la longitud de la ruta y el número de muestras también pueden ser optimizados por el DWA mejorado en comparación con el DWA original.
Descripción
Para resolver el problema por el cual el algoritmo DWA original no puede equilibrar la seguridad y la velocidad debido a parámetros fijos en entornos complejos con muchos obstáculos, se propone un enfoque mejorado de ventana dinámica (DWA) para la evasión local de obstáculos para robots. En primer lugar, para asegurar la estacionariedad de la selección de la ruta y mejorar la capacidad de navegación del robot de inspección, se mejoró la función de costo de velocidad del DWA original y se añadió la función de costo de distancia del punto objetivo. Luego, las distancias entre el robot de inspección, los obstáculos observados y los puntos objetivo se introdujeron en un módulo de control difuso, y se obtuvieron los pesos difusos de las funciones de costo de velocidad y distancia, mediante los cuales el movimiento del robot de inspección puede autoajustarse y adaptarse continuamente al entorno desconocido. Finalmente, se realizaron varias simulaciones y experimentos. Los resultados muestran que el algoritmo DWA mejorado puede mejorar efectivamente la capacidad de evasión de obstáculos de los robots de inspección en entornos complejos. La ruta puede ser seleccionada de manera más razonable y la seguridad de los robots de inspección puede ser mejorada, mientras que la distancia segura, la longitud de la ruta y el número de muestras también pueden ser optimizados por el DWA mejorado en comparación con el DWA original.