A hybrid sampling-based RRT* path planning algorithm for autonomous mobile robot navigation

计算机科学 运动规划 移动机器人 人工智能 移动机器人导航 路径(计算) 采样(信号处理) 计算机视觉 机器人 实时计算 机器人控制 计算机网络 滤波器(信号处理)
作者
Sivasankar Ganesan,Balakrishnan Ramalingam,Mohan Rajesh Elara
出处
期刊:Expert Systems With Applications [Elsevier]
卷期号:258: 125206-125206 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.eswa.2024.125206
摘要

The path-planning algorithms for autonomous mobile robot navigation are crucial, often relying on sampling-based methods. RRT* is a robust, sampling-based path planning algorithm. The sampling process in RRT* plays a pivotal role, where uniform sampling can lead to slow convergence, while non-uniform sampling offers faster convergence but may struggle in complex environments due to its limited exploration. Thus, achieving a balance between exploitation and exploration is essential when selecting the sampling method for the RRT* path-planning algorithm. To address this issue, this research paper introduces Hybrid-RRT*, a path planning method that utilizes hybrid sampling. This unique approach generates samples using both non-uniform and uniform samplers. Hybrid-RRT* is evaluated against three baseline path planning algorithms—RRT*-N, Informed RRT*, and RRT*—across three different 384x384 2D simulation environments. Compared to these baseline methods, Hybrid-RRT* achieves superior results across all five performance metrics: convergence rate, success rate, number of nodes visited, path length, and planning time. According to the numerical results, the proposed algorithm achieves a faster average convergence rate that is 76.14% higher than RRT*, 24% higher than Informed RRT*, and 3.33% higher than RRT*-N. Moreover, it reduces node exploration by an average of 48.53% compared to RRT* and 40.83% compared to Informed RRT*. The simulation results demonstrate that the proposed Hybrid-RRT* algorithm effectively addresses the issue of slow convergence with uniform sampling and the challenge of limited exploration with non-uniform sampling methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王昭完成签到 ,获得积分10
1秒前
112233发布了新的文献求助20
1秒前
2秒前
2秒前
富华路完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
壮观青亦完成签到 ,获得积分10
4秒前
祁问儿完成签到 ,获得积分10
5秒前
Ccccn完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
不吃香菜发布了新的文献求助30
8秒前
RLV完成签到,获得积分10
8秒前
Shuaibin_Pei发布了新的文献求助10
10秒前
科研混子完成签到,获得积分10
11秒前
王志新完成签到,获得积分10
12秒前
dly7777发布了新的文献求助10
12秒前
cff完成签到,获得积分10
13秒前
老鼠咕噜发布了新的文献求助10
14秒前
leodu完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
zhuzhu发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI2S应助Shuaibin_Pei采纳,获得10
18秒前
勤恳睿渊发布了新的文献求助10
19秒前
fhbsdufh完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
21秒前
阳光皮带完成签到,获得积分20
22秒前
fawr完成签到 ,获得积分10
22秒前
dly7777完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
1234完成签到 ,获得积分10
25秒前
张然发布了新的文献求助10
25秒前
蛋妮完成签到 ,获得积分10
26秒前
panisa鹅完成签到,获得积分10
27秒前
坚强的严青完成签到,获得积分20
28秒前
春鸮鸟完成签到 ,获得积分10
30秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5295902
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4445301
关于积分的说明 13835866
捐赠科研通 4329906
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376813
邀请新用户注册赠送积分活动 1372170
关于科研通互助平台的介绍 1337511