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基于任意时双向启发式搜索的动力学运动规划算法及紧致终止条件

机器人学 2026-04-14 v1

摘要

本文提出了一种渐进最优的动力学采样基运动规划算法——双向紧致启发式树 (Bidirectional Tight Informed Trees, BTIT*),其集成了任意时双向启发式搜索 (Bi-HS) 方法,确保满足“中间相遇”属性 (meet-in-the-middle property, MMP) 以及最优性 (MM-optimality)。BTIT* 是首个利用高效评估终止条件,使其在批处理式采样基运动规划中实现即时早期终止的任意时 MEET 风格算法。实验表明,在两个动力学基准测试中(4 维双积分模型与 10 维线性四旋翼机模型),BTIT* 在时间到首个解 (time-to-first-solution) 方面显著优于代表性非懒惰信息批处理规划器,并且收敛性能得到改善。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.11587,
  title  = {Optimal Kinodynamic Motion Planning Through Anytime Bidirectional Heuristic Search with Tight Termination Condition},
  author = {Yi Wang and Bingxian Mu and Shahab Shokouhi and May-Win Thein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.11587},
  year   = {2026}
}