ROCKWELL BRU-105

 人工势场路径规划技术的基本思想是将机器人在环境中的运动视为一种机器人在虚拟的人工受力场中的运动。障碍物对机器人产生斥力，目标点对机器人产生引力，引力和斥力的合力作为机器人的控制力，从而控制机器人避开障碍物而到达目标位置。

        早期人工势场路径规划研究是一种静态环境的人工势场，即将障碍物和目标物均看成是静态不变的，机器人仅根据静态环境中障碍物和目标物的具体位置规划运动路径，不考虑它们的移动速度。然而，现实世界中的环境往往是动态的，障碍物和目标物都可能是移动的，为了解决动态环境中机器人的路径规划问题，Fujimura等提出一种相对动态的人工势场方法，将时间看成规划模型的一维参量，而移动的障碍物在扩展的模型中仍被看成是静态的，这样动态路径规划仍可运用静态路径规划方法加以实现。该方法存在的主要问题是假设机器人的轨迹总是已知的，但这一点在现实世界中难以实现，对此，Ko等将障碍物的速度参量引入到斥力势函数的构造中，提出动态环境中的路径规划策略，并给出了仿真结果。

        但是，该方法的两个假设使其与实际的动态环境存在距离：（1）仅考虑环境中障碍物的运动速度，未考虑机器人的运动速度；（2）认为障碍物与机器人之间的相对速度是固定不变的，这不是完整的动态环境。对于动态路径规划问题来说，与机器人避障相关的主要是机器人与障碍物之间的相对位置和相对速度，而非绝对位置和速度，对此，Ge等将机器人与目标物的相对位置与相对速度引入吸引势函数，将机器人与障碍物的相对位置与相对速度引入排斥势函数，提出动态环境下的机器人路径规划算法，并将该算法应用于全方位足球移动机器人的路径规划中，取得了比较满意的仿真与实验结果。

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