室內環境下基于邊際約束的快速路徑自主探索算法

摘要：為了提高移動機器人在室內未知環境的自主探索能力,實現移動機器人在探索目標點之間的安全、快速移動,提出一種基于邊際約束的快速路徑自主探索算法。首先,將機器人自主探索問題描述為部分可觀測馬爾可夫決策過程模型。之后,在傳統的快速擴展隨機樹(RRT)算法基礎上,將隨機樹的生長空間劃分為邊際四象限空間,結合啟發式評估函數的評價。該算法加快了移動機器人在探索目標點之間的移動速度,同時減少了隨機樹的節點,降低了對內存空間的占用。通過Matlab仿真實驗,在實驗設定的仿真環境中,該算法比傳統RRT算法在時間上縮短約了75%,節點數量減少了約80%,并在機器人操作系統的仿真實驗中驗證了算法的實用性。