自适应动态窗口法用于穿越稠密障碍物

简介：
本研究提出了一种改进的自适应动态窗口方法，特别适用于机器人在复杂、稠密障碍环境中规划路径和避障，提高了移动机器人的灵活性与安全性。 针对广泛应用的局部避障算法——动态窗口法（DWA）在穿越稠密障碍物区域时存在的路径不合理、速度与安全性难以兼顾等问题，本段落提出了一种参数自适应的DWA算法。该方法能够根据机器人与障碍物的距离以及障碍物密集度自动调整目标函数中的权值，以应对环境变化并获取移动机器人的最佳运行速度和合理路径。改进后的算法显著提高了机器人穿越稠密障碍区域时的表现；同时避免了从密集障碍区外绕行及轨迹不平滑的情况。 通过仿真实验验证：相较于原始DWA算法，在复杂环境中逐步优化后，该方法使运动轨迹更加合理，并兼顾到路径的平滑性和安全性。此外，改进后的算法还能够在远离稠密障碍物时保持高速运行，在狭窄通道或密集障碍区域适当减速以确保更高的安全性。实验结果显示总迭代次数和运行时间分别缩短了20%以上。