基于动态窗口算法的 AGV 仿真避障
摘要：本文介绍了基于动态窗口算法的 AGV 仿真避障方法。该方法通过将轮式机器人的位置约束转化
为速度约束，并根据约束进行速度采样，选取评分最高的轨迹实现最优速度的执行。本文详细介绍了
动态窗口方法的原理与步骤，并结合实例进行了仿真验证。
1. 引言
自动导引车（Automated Guided Vehicle，AGV）作为一种非常便捷的物流搬运工具，广泛应用
于仓库、工厂等场景。然而，在实际应用中，AGV 常常需要在动态环境中进行导航与避障，以保证运
输任务的安全与高效。因此，对于 AGV 的避障算法的研究与优化具有重要意义。
2. 相关工作
目前，已经有许多关于 AGV 避障的研究工作。其中，动态窗口方法作为一种基于局部规划的算法，具
备实时性和灵活性的优势，受到了广泛关注。该方法将机器人的位置约束转化为速度约束，并通过采
样的方式生成一系列轨迹，选取评分最高的轨迹实现最优速度的执行。
3. 动态窗口方法原理
动态窗口方法的核心思想是通过将机器人的位置约束转化为速度约束，并根据约束进行速度采样。具
体步骤如下：
（1）根据机器人当前位置和速度，设定一个速度窗口 Wv，表示机器人可能的速度范围；
（2）设定一个角速度窗口 Wω，表示机器人可能的角速度范围；
（3）对速度窗口 Wv 和角速度窗口 Wω 进行采样，得到一系列的速度和角速度组合；
（4）根据采样得到的速度和角速度组合，生成一系列轨迹；
（5）对生成的轨迹进行评价，选取评分最高的轨迹；
（6）执行评分最高的轨迹所对应的速度和角速度。
4. 仿真实验
为验证动态窗口方法的有效性，我们进行了一系列的仿真实验。实验场景包括起点、目标点和未知静
态障碍物。实验结果如图 1 所示，其中黄色代表静态障碍物，红色代表可移动障碍物。实验结果表明
，动态窗口方法能够在复杂环境中实现实时避障，达到较高的效果。
5. 结论
本文介绍了基于动态窗口算法的 AGV 仿真避障方法，该方法通过将轮式机器人的位置约束转化为速度
约束，并根据约束进行速度采样，选取评分最高的轨迹实现最优速度的执行。仿真实验结果表明，该
方法能够在动态环境中实现实时避障，具备一定的可行性。
参考文献：
