摘要：针对家庭环境下扫地机器人全局覆盖与动态避障的需求，本文提出了一种融合A*全局覆盖规划与动态窗口法(DWA)局部避障的混合路径规划算法，实现了高覆盖率与高安全性的统一。

论文概述

针对家庭环境下扫地机器人需兼顾全局覆盖完整性与动态避障安全性的问题，本文提出了一种融合A*全局覆盖规划与动态窗口法(DWA)局部避障的混合路径规划算法。该算法通过全局路径引导与局部实时修正的协同机制，实现了高覆盖率与高安全性的统一。

采用栅格法建立包含静态障碍（墙体、家具）与动态障碍（临时物品）的家庭环境模型；其次，设计基于A*算法的弓字形与螺旋式覆盖策略，生成全局参考路径；然后，引入DWA局部避障机制，通过动态窗口速度采样与多目标轨迹评价实现动态障碍实时规避；最后，建立前视目标选择与偏离检测机制，保障全局覆盖性与局部安全性的协同。

在MATLAB平台搭建仿真系统，设置50×50栅格多房间场景，包含客厅、卧室、厨房、书房四个房间，515个静态障碍栅格和4个动态障碍物。实验结果表明：混合算法覆盖率达97.43%，路径长度3258m，避障成功率99.06%，运行时间1.537秒。

对比实验显示，相比纯A*算法，混合算法避障成功率提升0.37%；相比随机规划算法，路径效率提升82%，覆盖效率提升45.1%。验证了混合算法在覆盖完整性、路径效率与动态避障能力之间取得了良好平衡，适用于实际家庭清扫场景。

统计信息

论文目录

配套项目

项目代码：基于MATLAB的家用场景下扫地机器人路径规划研究设计 需要另外购买。

作者信息

作者：Bob (张家梁)
论文编号：Doc-29
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