Combined Path Planning Based on Voronoi Skeleton for Mobile Robots
WU Xing, LI Yangzhi, ZANG Tiegang, MENG Zhaoxu, CHEN Junzhe, WANG Chentao · Journal of Mechanical Engineering · 2025
摘要： 针对栅格地图下移动机器人路径规划存在路径拐点多、运行不平滑、安全性不高等问题，提出一种基于Voronoi骨架的融合路径规划方法。首先采用Delaunay三角剖分、对偶Voronoi图构造及无向图邻接矩阵变换等方法将栅格地图变换为Voronoi骨架图。其次基于骨架顶点使用A*算法进行全局路径规划，并根据空间避障需求进行路径点优化，提高全局路径的安全性与精炼性。再次优化DWA算法速度采样空间，通过引入全局优化引导改进评价函数，构建全局引导型DWA算法，并采用动态目标点将局部路径规划与全局规划路径进行融合。实验结果表明，该融合路径规划方法具有导航安全性、路径平滑性和运行高效性，可使移动机器人快速规避随机动-静态障碍物。