2010年井冈山大学:改进Dijkstra算法的移动机器人路径规划研究

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移动机器人路径规划算法的研究(2010年)是一篇深入探讨机器人领域关键技术的文章,它关注的核心问题是如何为移动机器人在工作空间中找到一条从起点到终点的最优无碰撞路径。路径规划在机器人技术中扮演着至关重要的角色,它通常涉及解决三个主要子问题:起点和终点定位、障碍物避免和路径搜索。 文章首先定义了路径规划的基本概念,强调了根据特定优化准则(如最小距离、最短时间或能量消耗最小)来确定路径的重要性。接着,作者比较了传统的路径规划方法,如Dijkstra算法,以及智能算法在路径规划中的应用。Dijkstra算法在此文中被作为基础,其贪心策略通过广度优先搜索策略在二维网络中寻找节点。 作者提出了针对静态环境的改进Dijkstra算法,该算法利用队列的先进先出特性,确保路径搜索的顺序性。不同于常规Dijkstra,该算法采用了禁制策略,即避免已访问过的节点和标记为障碍的节点,这有助于防止重复搜索和提高效率。这种策略使得算法能够准确快速地找到最优路径,而且其时间复杂度被证明为O(4*n),这意味着随着网络节点数量的增加,算法的运行时间线性增长。 文章最后通过实验验证了这个改进算法的有效性和性能,它在实际应用中具有显著的优势,特别是在处理大量静态环境中的移动机器人路径规划问题时。因此,这篇论文不仅深化了对移动机器人路径规划的理解,还提供了一个实用的优化算法,对于机器人工程、自动化系统设计等领域具有重要的参考价值。