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SMART-3D:三维自变形自适应重规划树

机器人学 2025-09-23 v1 人工智能 系统与控制 系统与控制

摘要

本文提出了 SMART-3D,这是 SMART 算法的一个扩展,用于 3D 环境。SMART-3D 是一种基于树的自适应重规划算法,适用于具有快速移动障碍物的动态环境。当当前路径被障碍物阻塞时,SMART-3D 会变形底层树以实时寻找新路径。SMART-3D 通过用 hot-nodes 概念取代 hot-spots 的网格分解要求,从而实现了计算效率和对 3D 环境的可扩展性。hot-nodes 是允许高效重连以变形现有树以寻找新安全可靠路径的节点。通过包含随机移动动态障碍物的 2D 和 3D 环境中的大量仿真评估了 SMART-3D 的性能。结果表明,SMART-3D 实现了高成功率和低重规划时间,从而凸显了其适用于实时 onboard 应用的 suitability。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.16812,
  title  = {SMART-3D: Three-Dimensional Self-Morphing Adaptive Replanning Tree},
  author = {Priyanshu Agrawal and Shalabh Gupta and Zongyuan Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.16812},
  year   = {2025}
}