基于风险规避RRT*算法的机器人路径规划
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Robot Path Planning Based on Risk Aversion RRT * Algorithm
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    为解决随机非线性机器人系统的控制问题,提出一种2阶段风险规避架构改进RRT*算法。通过求解NLP引入非线性动力学,采用近似状态分布和分布鲁棒性碰撞检测来量化风险,从而完成路径规划。通过演示3种控制器:参考轨迹周围具有线性动力学的LQR、含鲁棒性乘性噪声项的LQR以及非线性模型预测控制器。在独轮车动力学模型中施加具有重尾特性的Laplace噪声。结果表明,该算法具有可行性。

    Abstract:

    In order to solve the control problem of stochastic nonlinear robot systems, an improved RRT * algorithm with two-stage risk aversion architecture is proposed. The nonlinear dynamics is introduced by solving the NLP, and the approximate state distribution and distribution-robust collision detection are used to quantify the risk, so as to complete the path planning. Three kinds of controllers are demonstrated: LQR with linear dynamics around the reference trajectory, LQR with robust multiplicative noise term, and nonlinear model predictive controller. Laplace noise with heavy-tailed characteristics is imposed in the unicycle dynamics model. The results show that the algorithm is feasible.

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引用本文

曹子唯.基于风险规避RRT*算法的机器人路径规划[J].,2025,44(10).

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  • 收稿日期:2024-10-09
  • 最后修改日期:2024-11-15
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  • 在线发布日期: 2025-12-02
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