矿区废弃地移动机器人全覆盖路径规划

来源期刊：工程科学学报2020年第9期

论文作者：周林娜 汪芸 张鑫 杨春雨

文章页码：1220 - 1228

关键词：矿区废弃地;路径规划;牛耕式单元分解法;区域分解;生物激励神经网络算法;

摘    要：矿区废弃地为室外大型非结构化环境,包含多种类型的障碍物且存在诸多不确定性因素,给移动机器人全覆盖路径规划造成了极大的困难.本文使用牛耕式单元分解法结合生物激励神经网络算法完成移动机器人对矿区废弃地的全覆盖路径规划.首先,针对矿区废弃地已知环境,采用牛耕式单元分解法对复杂环境做出区域分解,将具有综合复杂性的地图分解为多个不含障碍物的子区域;然后,根据子区域的邻接关系构建无向图,采用深度优先搜索算法确定子区域间的转移顺序;最后,采用生物激励神经网络算法确定子区域内部行走方式以及子区域间路径转移.仿真结果表明,生物激励神经网络算法在解决机器人路径转移问题方面比其他路径规划算法更高效,所得的方法能够处理复杂的非结构化环境,完成废弃矿区移动机器人的覆盖路径规划.