控制与决策

作者：毛剑琳,李昊楠,张凯翔,张书凡,付丽霞

单位：昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明 650500,,昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明 650500,,昆明理工大学 机电工程学院,昆明 650500,,昆明理工大学 机电工程学院,昆明 650500,,昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明 650500,

关键词：多机器人;路径规划;安全区间;耦合度矩阵;鲁棒规划

基金：国家自然科学基金项目(62263017).

针对多机器人路径鲁棒规划时存在节点耦合度高导致求解方案可靠性低的问题,提出耦合度矩阵概念并给出基于耦合度矩阵的安全区间多机器人路径k鲁棒规划(CkR-SIPP)算法.首先,根据路径规划方案统计全局地图节点耦合度信息形成耦合度矩阵,在规划过程中不断更新该矩阵.其次,引入安全区间避免机器人之间发生冲突,采用带k时间扩展的A*算法作为多机器人底层路径规划算法,其中k为设定的鲁棒因子,可在多机器人的时空关系中处理鲁棒规划问题.同时,以耦合度矩阵中的信息作为寻路约束反馈给带k时间扩展的A*算法,尽量避免耦合度高的节点.最后,按照高优先级到低优先级的顺序,完成所有机器人的路径规划.在Benchmark地图上进行仿真测试,结果表明,所提出的CkR-SIPP算法均优于kR-CBS以及IkR-CBS算法,较kR-SIPP算法平均提高19.2%,可以有效提高多机器人路径k鲁棒规划系统的方案可靠性.

来源：2025年第2期

《控制与决策》期刊编辑部

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