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国内刊号：11-2187/TH
国际刊号：0577-6686
发布日期:
作者：赵浩宇, 侯鹏帅, 陈星全, 邵宇乐, 董奇, 陈杰
单位：东北大学机械工程与自动化学院 沈阳 110819
关键词：非结构化地形,导航,运动规划,移动机器人；
移动机器人在二维结构化地形下的自主导航已取得显著进展，但在三维非结构化环境中的导航应用仍面临诸多挑战，如难以准确反映地形特征以及路径规划难以穿越障碍等。为此，提出一种针对非结构化地形环境的移动机器人导航框架。首先，将三维栅格地图表面点进行局部平面拟合以捕捉地形细节特征，并对周围地形进行评判与可穿越性分析，为导航决策提供定量依据。其次，基于Informed RRT*采样规划方法，设计考虑地形可穿越性的代价函数，提出一种新的非结构化地形全局路径规划算法IRRT*-TFP，通过二维平面采样搜索、三维空间优化的方式，有效利用地形信息准确规划的同时减少计算复杂度。最后，采用改进的动态窗口方法DWA-KPS进行局部规划，通过对全局轨迹增密及添加轨迹相似度评价函数等方法，有效解决移动机器人偏离全局规划而陷入危险地形等问题，提高导航质量和安全性。通过对IRRT-TFP算法和DWA-KPS算法的实验验证了所提出算法在崎岖复杂的非结构化环境中自主导航的有效性。
来源：2026年第3期
《机械工程学报》期刊编辑部
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