基于改进型DWA的移动机器人避障路径规划

卞永明，季鹏成，周怡和，杨 濛

（1.同济大学机械与能源工程学院，上海201804；2.交通运输部上海打捞局，上海200090）

路径规划是机器人智能化研究的重点方向之一。路径规划可以分为静态障碍物环境路径规划和动态障碍物环境路径规划，也可以分为侧重于路径最优的全局路径规划和侧重于安全避障的局部路径规划。在实现智能机器人的安全自主导航的要求下，局部路径规划是最有效的算法之一［1］。

动态窗口法（Dynamic Windows Approach，DWA）是Fox等［2］在曲率速度法（Curvature Velocity Method，CVM）［3］的基础上提出来的，实现了将移动机器人的位置约束问题转化为速度约束问题，将机器人的避障问题转化为最优速度执行问题。该算法充分考虑到移动机器人自身的机械特性的限制以及障碍物环境对速度的约束，根据约束形成动态窗口进行速度采样，并模拟采样速度一定时间内的速度生成待评价轨迹，结合评价函数对待评价轨迹评分，再选择其中评分最高轨迹对应的采样速度作为最优速度。通过该算法得到的路径在实现安全避障的同时充分考虑了机器人自身的运动特性，可靠性高，是局部路径规划中的常用算法。

Piyapat等［4］为了提高动态窗口法的安全性，扩大了动态窗口法评价函数考虑的障碍物范围，除了考虑待评价轨迹上的障碍物，同时考虑了该轨迹一定距离内的障碍物，提高了动态窗口法的避障性能，规避了机器人在躲避轨迹上障碍物时与临近轨迹其他障碍物发生碰撞的情况，具有较好的鲁棒性；……