基于改进JPS与三次B样条插值的路径规划算法

• 作者: 赵卫东 唐顾杰 宋江一
• 来源期刊: 安徽工业大学学报（自然科学版）
• 关键词: 跳点搜索算法 A*算法 三次B样条插值 路径规划
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 机械、电气与控制
• 页码范围: 189-195
• 页数: 6页
• 分类号: TP242.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-7872.2022.02. 010

摘要

针对跳点搜索(JPS)算法在路径规划中易穿越障碍、路径拐点尖锐的问题，提出一种基于改进的JPS与三次B样条插值的路径规划算法。在原JPS算法的基础上，通过对障碍物附近的路径拐点进行条件限制，降低穿越障碍物可能性；引入时间轴改进原三次B样条插值算法，进一步优化路径拐点，使路径更平滑；在对提出算法进行仿真验证的基础上，将其作为一个插件注册到ROS中对机器人进行路径规划。结果表明：改进的JPS算法在保留原搜索效率的基础上，可有效提高机器人规避障碍物的能力；时间轴的引入可改善路径尖锐性，优化的路径更符合机器人的实际运动规划；在真实场景的机器人路径规划中，机器人可成功地从指定的起点到达设定的目标点，搜索时间比A*算法减少约20%，有效提高了机器人路径规划的准确性和实时性。