Research on a Fusion Path Planning Algorithm for Mobile Robots Based on Improved A* and DWA

运动规划 适应性 计算机科学 节点(物理) 路径(计算) 移动机器人 启发式 避障 实时计算 机器人 遗传算法 钥匙(锁) 平滑的 局部最优 混合算法(约束满足) 数学优化 工程类 任意角度路径规划 算法 障碍物 A*搜索算法 搜索算法 人工智能 全球定位系统 启发式
作者
Zeyuan Zhang,Cunhao Lu,J K Chen
出处
期刊:Electronics [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (11): 2308-2308
标识
DOI:10.3390/electronics15112308
摘要

In mobile robot path planning, the conventional A* algorithm often suffers from redundant node expansion and excessive turning points, whereas the Dynamic Window Approach (DWA) is prone to local optima and deviations from the global path in dynamic environments. To address these issues, this paper proposes a hybrid algorithm, termed A*-GA-DWA, which combines an improved A* algorithm with a GA-optimized DWA method. In the global planning stage, a directional six-neighborhood search strategy, an obstacle-aware adaptive heuristic function, and a turning-point smoothing method are introduced to improve path quality and reduce redundant node expansion. In the local planning stage, genetic algorithm optimization is applied to the DWA evaluation weights to enhance obstacle avoidance adaptability in dynamic environments. In addition, key nodes extracted from the global path are used as sub-goals to strengthen the coordination between global guidance and local replanning. Simulation results on a 30 × 30 map with dynamic obstacles show that, compared with conventional A*-DWA, the proposed method reduces the path length by 14.07% and the navigation execution time by 45.98%; compared with M-A*-DWA, the path length and navigation execution time are further reduced by 0.32% and 21.23%, respectively. Additional experiments on a ROS-based mobile robot platform were conducted to further validate the deployability and obstacle-avoidance capability of the proposed framework. These results provide an effective solution for mobile robot path planning tasks.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
乐乐应助hysci888采纳,获得10
1秒前
Hina发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
生动幻儿完成签到,获得积分10
1秒前
北极星完成签到,获得积分10
1秒前
背影依旧那么帅完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
沉默的乐瑶完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
zzk发布了新的文献求助10
3秒前
zzk发布了新的文献求助10
3秒前
zzk发布了新的文献求助10
3秒前
zzk发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
bingbing发布了新的文献求助10
4秒前
AAA发布了新的文献求助10
4秒前
陈玉坤发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
毛毛女士发布了新的文献求助10
5秒前
生动幻儿发布了新的文献求助30
5秒前
陶醉如松完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
MM1_8发布了新的文献求助10
5秒前
赘婿应助阿怪采纳,获得10
5秒前
Mireia发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
Jerryis发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
打打应助sunzp采纳,获得30
6秒前
6秒前
zzk发布了新的文献求助10
6秒前
peepul完成签到,获得积分10
6秒前
zzk发布了新的文献求助10
6秒前
zzk发布了新的文献求助10
7秒前
zzk发布了新的文献求助10
7秒前
陈主任完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Multiple Self-States Drawing Technique 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7768857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9312004
关于积分的说明 20326821
捐赠科研通 7353986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315845
关于科研通互助平台的介绍 2464872
邀请新用户注册赠送积分活动 2330417