移动机器人的路径规划

资 源 简 介

移动机器人的路径规划

详 情 说 明

移动机器人路径规划是自主导航中的核心问题，其本质是在环境地图表示的图中求解最优路径。Dijkstra算法作为经典解决方案，通过系统性地探索节点来保证找到全局最优解。

算法核心原理采用贪心策略，维护两个关键集合：已确定最短路径的节点集合和待探索的节点集合。通过持续从待探索集合中选取当前距离起点最近的节点，逐步向外扩展搜索范围。每次节点加入已确定集合时，都会松弛（relax）其相邻节点的距离估值。

对于移动机器人应用，需要特别注意三个实现要点：首先是将环境栅格地图转化为图数据结构，每个栅格单元作为节点；其次是设计合理的边权重计算方式，通常综合考虑移动距离、地形损耗等因素；最后是采用优先队列数据结构来优化节点选取效率，将算法复杂度控制在合理范围。

该算法虽然能保证最优解，但不适合超大范围或动态环境。实际应用中常配合启发式方法（如A*算法）或分层规划策略使用。在动态障碍物场景中，需要建立重规划机制，当环境变化时局部重新运行算法。