1746-IO4

1746-IO4路徑規劃式

　　規劃式導航需要建立起環境地圖并進行定位。對路徑規劃的研究已經持續很多年了，也提出了很多種類的方法。不同的方法有各自的優缺點，適用范圍各不相同，沒有一種路徑規劃方法能適用于所有的環境信息。其中的人工勢場法、柵格法、模板模型法、人工智能法等是路徑規劃中很典型的方法，并且受到越來越多的關注。下面將分別介紹上述這些典型的路徑規劃方法。

　　1.人工勢場法

　　人工勢場法是機器人導航中提出的一種虛擬力法，其基本方法是將機器人在周圍環境中的運動設計成在一種勢場中的運動，是對機器人運動環境的一種抽象描述，機器人在場中具有一定的抽象勢能，勢能源有兩種：斥力極和引力極。

　　機器人在不希望進入的區域和障礙物屬于斥力極：目標及機器人系統建議通過的區域為引力極。在極的周圍產生相應的勢，在任何一點的勢為該點產生的勢之和。該勢的負梯度稱為勢力。勢場的建立主要用于動態避障，此時的引力極是局部環境中的中間目標，斥力極則是局部環境中的障礙物。引力和斥力的合力作為機器人的加速力，來控制機器人的運動方向和計算機器人的位置。該方法結構簡單，便于低層的實時控制，在實時避障和平滑的軌跡控制方面，得到了廣泛的應用。但對存在的局部優解的問題，容易產生死鎖現象，因而可能使機器人在到達目標點之前就停留在局部優點。

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