正六边形栅格算法在矿井机器人路径规划中的优势

"基于新型栅格启发式算法的矿井机器人路径规划-论文" 这篇论文主要探讨了矿井机器人路径规划的问题，特别是在面对静态和动态障碍物时如何优化路径，提高避障和平稳性。传统的正方形栅格地图在处理这些问题上存在一定的局限性，如机器人沿对角线移动容易与障碍物发生碰撞，且路径规划的实时性和效率不足。为解决这些挑战，论文提出了一种基于正六边形栅格化工作环境的新方法，并结合改进的启发式路径搜索算法。 首先，论文比较了正方形和正六边形两种栅格结构下机器人运动性能。结果显示，正六边形栅格地图能提供更短的路径长度代价，有利于单个机器人获取最短路径，减少了与障碍物的碰撞可能性，提高了避障能力。这种结构的优势在于其更接近实际环境中的几何形状，使得机器人在转向时可以更加平滑，降低了因急转弯带来的不稳定性。 接着，论文针对多机器人协作的情况，构建了正六边形栅格化的工作空间模型，并采用改进的启发式路径搜索算法。此算法的核心在于设计了一个优化的启发式估计函数，它能够根据机器人已遍历的栅格数量以及候选栅格到目标栅格的变形曼哈顿距离，评估相邻栅格的适宜度。这种方法确保了多个机器人在并行移动时能够高效地规划路径，避免相互干涉，同时考虑到动态障碍物的影响。 论文还涉及到了智慧矿山的相关技术，如5G、WiFi6等通信技术在智慧矿山的应用，以及液压支架电液控制系统的故障诊断、矿用刮板输送机的链条张紧力监控、瓦斯抽采智能化钻探技术、矿山物联网的关键技术等。这些技术都是构建智能矿山的重要组成部分，它们与路径规划算法相结合，可以进一步提升矿井作业的安全性和效率。 这篇论文通过对比分析和实证研究，证明了正六边形栅格在机器人路径规划中的优势，并提出了一种适用于多机器人协作的改进启发式算法。这一成果对于推动矿井机器人技术的发展，实现矿山作业的自动化和智能化具有重要意义。