作者：接文文 郇宜军
太阳能热水器清洗机来源：《大东方》2019年第12期
摘 要：人工势场法由Khatib于 1986 年提出的一种基于人工势场概念的机械手和机器人的实时避障方法[1]，由于其结构简单、直观等优点，在移动机器人运动轨迹优化和避障等方面得到了广泛的运用。本文介绍了人工势场法的基本原理，总结分析了其在路径规划中的缺陷，并对各个缺陷给出了相应的解决策略，对人工势场法在今后路径规划中的发展方向和前景进行了展望。 日本寿司刀 关键词：人工势场法;移动机器人;路径规划;缺陷
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0 引言
现在路径规划技术已经成为智能化机器人、无人机领域的重要研究方向之一。路径规划指的是在具有障碍物的环境中，按照一定的评价标准（如：时间最短、路径最短、能耗最少等），移动机器人如何从所处的环境中搜索到一条从初始点开始到目标点的最优或次优路径[2]。目前路径规划方法主要有传统和智能方法两大类，传统路径规划方法主要有人工势场法、可视图法、栅格法等;智能化方法主要有模糊逻辑、神经网络、遗传算法、蚁算法等。其中，人工势场法具有反应速度快、计算量小、便于实时性控制和生成的路径平滑等优点而得到广泛应用[3][4]。家用垃圾桶
1 传统人工势场法
Khatib 于 1986年首次提出人工势场法，认为该方法是一种虚拟力法[1]。其思路是假设有虚拟的引力场和斥力场存在，二者的作用平衡使得移动机器人能够躲避障碍，就是将机器人在周围环境中的运动，设计成一种抽象的人造引力场中的运动，目标点对移动机器人产生“引力”，障碍物对移动机器人产生“斥力”，最后通过求合力来控制移动机器人的运动。终点的引力与移动机器人和终点的距离成正比;障碍和移动机器人之间的斥力与障碍和移动机器人之间的距离成反比。在二者的综合作用下，移动机器人会到一个力的平衡点，从而生成一个从初始位置到终止位置的路径规划。这其中，引力势场函数为：
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