基于环境剖分的层次拓扑地图与边界方位法路径规划

本文主要探讨了"基于环境剖分的层次拓扑地图及路径规划"这一主题，发表于2012年的第31卷第2期《山东科技大学学报》自然科学版。论文的作者是李书杰、吕妍和陈宗海，他们来自中国科学技术大学自动化系。 论文的核心内容围绕移动机器人路径规划问题展开，针对传统基于拓扑地图的方法，提出了一个创新的层次拓扑地图构建方法——边界方位法。层次拓扑地图由两个关键层组成，即剖分层和边界层。剖分层以环境的分割区域作为拓扑节点，而边界层则依据这些分割的边界作为节点。这种方法的步骤包括：首先在剖分层生成由环境剖分组成的路径序列，然后将边界层的拓扑转换为由边界构成的路径序列，最后，通过实时考虑机器人当前位置以及边界之间的方位关系，动态生成实际路径。 边界方位法的关键在于定义了边界之间的方位关系，这使得机器人可以根据序列路径中下一个边界相对于当前边界的相对位置来决定其运动方向，从而实现路径优化。这种方法在保持相对较少的存储信息需求的同时，提升了路径规划的效率和效果。 论文通过理论分析和仿真实验验证了边界方位法的有效性和优越性。实验结果表明，相比于其他路径规划方法，该方法在处理复杂环境和动态变化的情况下，能够提供更佳的路径规划策略。此外，作者还强调了国家自然科学基金项目的资助（项目号61075073），这进一步强调了研究的学术价值和资金支持的重要性。 这篇论文对于移动机器人领域，特别是在路径规划技术方面，具有重要的理论贡献和实践指导意义，为解决实际应用中的路径规划问题提供了一种新颖且高效的解决方案。