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1746-IO4路径规划式

　　规划式导航需要建立起环境地图并进行定位。对路径规划的研究已经持续很多年了，也提出了很多种类的方法。不同的方法有各自的优缺点，适用范围各不相同，没有一种路径规划方法能适用于所有的环境信息。其中的人工势场法、栅格法、模板模型法、人工智能法等是路径规划中很典型的方法，并且受到越来越多的关注。下面将分别介绍上述这些典型的路径规划方法。

　　1.人工势场法

　　人工势场法是机器人导航中提出的一种虚拟力法，其基本方法是将机器人在周围环境中的运动设计成在一种势场中的运动，是对机器人运动环境的一种抽象描述，机器人在场中具有一定的抽象势能，势能源有两种：斥力极和引力极。

　　机器人在不希望进入的区域和障碍物属于斥力极：目标及机器人系统建议通过的区域为引力极。在极的周围产生相应的势，在任何一点的势为该点产生的势之和。该势的负梯度称为势力。势场的建立主要用于动态避障，此时的引力极是局部环境中的中间目标，斥力极则是局部环境中的障碍物。引力和斥力的合力作为机器人的加速力，来控制机器人的运动方向和计算机器人的位置。该方法结构简单，便于低层的实时控制，在实时避障和平滑的轨迹控制方面，得到了广泛的应用。但对存在的局部优解的问题，容易产生死锁现象，因而可能使机器人在到达目标点之前就停留在局部优点。

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