无人驾驶路径规划之RRT算法
简介
快速搜索随机树(RRT-Rapidly-ExploringRandom Trees)是一种常见的用于机器人路径规划的方法,他的原始算法思想很简单,以一个初始点作为根节点,通过随机采样增加叶子节点的方式,生成一个随机扩展树,当随机树中的叶子节点包含了目标点或进入了目标区域,便可以在随机树中找到一条由从初始点到目标点的路径。
相对于其它传统的路径规划算法,RRT通过对状态空间中的采样点进行碰撞检测,避免了对空间的建模,能够有效地解决高维空间和复杂约束的路径规划问题。该方法能够快速有效地搜索高维空间,通过状态空间的随机采样点,把搜索导向空白区域,从而寻找到一条从起始点到目标点的规划路径,适合解决多自由度机器人在复杂环境下和动态环境中的路径规划。
以下是RRT的伪代码:
主要步骤
1.初始化起始点。比如设置机器人所在的位置为初始点;
2.随机生成目标点,遍历T,如果通过T能到达目标点,则路径搜索成功,扩展结束;否则继续扩展T;
3.挑选随机点到目标点最近的一个为Xnear;
4.沿着Xrand到Xnear的方向生长一段距离,生成一个新的节点Xnew;
5.判断Xnew进行碰撞检测,如果状态非法,则本次生长结束;否则,将新的状态添加到T;
6.返回树结构。
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