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Un algoritmo mejorado de fusión DHA Star y ADA-DWA para la planificación de rutas de robots

Autores: Jia, Yizhe; Cai, Yong; Zhou, Jun; Hu, Hui; Ouyang, Xuesheng; Mo, Jinlong; Dai, Hao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El avance de la tecnología de robots móviles ha hecho que la planificación de rutas sea una condición necesaria para la navegación autónoma, pero los algoritmos tradicionales tienen problemas de eficiencia y fiabilidad en entornos dinámicos y no estructurados. Este estudio propone un algoritmo de fusión Dynamic Hybrid A* (DHA*)-Adaptive Dynamic Window Approach (ADA-DWA) para una planificación de rutas eficiente y fiable en entornos dinámicos no estructurados. Este documento mejora el algoritmo A* al introducir una función heurística híbrida dinámica, optimizando la selección de nodos clave y mejorando la estrategia de búsqueda en el vecindario, y optimiza colaborativamente la eficiencia de búsqueda y la suavidad de la ruta a través de la optimización de la curvatura. Sobre esta base, la capa de planificación local introduce un sistema adaptativo de pesos autoajustables en el marco DWA para optimizar dinámicamente la velocidad, la distribución de muestreo y las métricas de evaluación de trayectorias, logrando un equilibrio entre la evitación de obstáculos y la adaptabilidad ambiental. Las ventajas integrales del algoritmo de fusión propuesto sobre los métodos tradicionales en indicadores operativos clave, incluyendo la optimalidad de la ruta, la eficiencia computacional y la capacidad de evitación de obstáculos, han sido ampliamente verificadas a través de simulaciones numéricas y plataformas físicas. Este método resuelve con éxito el compromiso inherente entre eficiencia y fiabilidad en escenarios complejos de navegación robótica, proporcionando una mayor robustez operativa para aplicaciones prácticas que van desde la logística industrial hasta los robots de campo.

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