在笛卡尔三维空间中,通过RRT算法进行避障路径的离线规划,借助Matlab工具进行编程仿真。
测试:
- Main1 单RRT对两点做路径规划,最终将可达节点串联,输出为规划结果。
- Main2 双RRT对两点做路径规划,获得可达节点后再进行节点简化,输出为规划结果。
- Main3 双RRT对三点做路径规划,获得可达节点后再进行节点简化,然后对简化后的节点进行B样条平滑处理,输出为规划结果。
流程图:
效果:
该图为Main3规划结果,黄/绿/青绿线皆为有效避障路径:
- 黄线-自然节点的直线串联
- 绿线-简化节点的直线串联
- 青绿线-简化节点的平滑串联
展望:
- 针对Main3,还可拓展至更多点的规划,或者拓展使用三RRT同时迭代。
不足:
- 在三维空间下,收敛速度有点慢,不适用于在线规划,暂时只能做离线规划。
- 理论上一段时间后,RRT一定会收敛。但实践中,给定的迭代步数约束下,最终不一定能收敛。
- RRT的结果没有一致性或重复性,也即每次规划结果都是随机的,几乎不存在完全相同的结果。
参考文献:
- [1]陈志勇黄泽麟曾德财于潇雁.复杂环境下六自由度机械臂路径规划的Biased-RRT修正算法[J].福州大学学报:自然科学版, 2022, 50(5):658-666.
- [2]王雨,刘延俊,贾华,等.基于强化RRT算法的机械臂路径规划[J].山东大学学报(工学版), 2022.