农业机械学报

作者：朱建阳，张旭阳，蒋林，李峻，雷斌

单位：武汉科技大学,武汉科技大学,武汉科技大学,武汉科技大学,武汉科技大学,

关键词：路径规划;Voronoi图;地图预处理;关键点重规划;路径平滑

基金：国家重点研发计划项目(2019YFB1310000)、湖北省重点研发计划项目(2020BAB098)和武汉市应用基础前沿项目(2019010701011404)

针对目前的Voronoi路径规划算法生成的Voronoi图弯曲冗余，依据Voronoi地图规划路径实时性差，规划出的路径弯曲，机器人导航时转折次数多、时间成本高、效率低等问题，提出一种基于骨架关键点重规划的Voronoi图法路径规划算法。首先对机器人构建的二维栅格地图进行预处理，去掉地图中的噪点和毛边，填充边界上细微的裂缝，然后提取地图的骨架，搜索出骨架中的关键点，将关键点按原来的相邻点连接关系重新连接，生成新的笔直的骨架，并采用降梯度采样方法平滑依据骨架规划出的路径。在经过多次仿真实验和实际实验验证后，证明本文算法生成的骨架比目前的Voronoi图和骨架更加简洁，数据量更小，机器人基于优化后的Voronoi地图能够更加快速规划出笔直的路径，具有良好的实时性，规划出的路径更短，转折次数更少，机器人导航过程中能够迅速到达目标点，导航效率高。

来源：2022年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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