‘壹’ 路径规划之PRM类算法
PRM类算法,也称为概率路径规划算法,旨在解决机器人在复杂环境中找到安全路径的问题。这类算法的核心在于构建连通图并搜索最优路径。
构建连通图,首先在配置空间中随机抽取点,这些点代表可能的位置。通过检测这些点是否位于自由空间内,以及使用本地规划器尝试连接这些点,构建起一张连通图。在构建过程中,只保留与障碍物无交集的连线,并结合起始点和目标点,形成连通图。图搜索算法则用于在构建的连通图中寻找无碰撞路径。
图 2.2展示了PRM算法的原理。通过调整采样点的数量,可以优化计算结果。Bohlin等人的改进算法如LazyPRM通过减少局部规划器的调用次数,从而提高规划效率。SPARS2则构建了稀疏和稠密双重图,以加速算法的收敛并趋向最优解。
PRM类算法通过构建连通图并搜索最优路径,为机器人提供了一种高效、可靠的路径规划方法。在实践中,这些算法已被广泛应用,并在不断的优化和改进中,以适应更复杂和多变的环境。