矿冶工程

作者：崔乔宇, 彭赛锋, 郑皓, 王蕊

单位：长沙矿冶研究院有限责任公司 深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室, 湖南 长沙 410012

关键词：深海采矿,采矿车,路径规划,快速扩展随机树,人工势场法,斥力系数,避障

基金：国家重点研发计划(2022YFC2806905);山东省重点研发计划(2021CXGC010707);湖南省科技创新计划(2022RC3003)

针对深海采矿车全局路径规划问题,提出融合快速扩展随机树(RRT)与人工势场法(APF)的改进算法。基于采矿车运动学模型,通过目标偏向策略优化RRT采样机制,引入自适应斥力系数改进势场函数,提升避障性能与目标可达性;并在两种不同工况下进行仿真验证。结果表明,工况1(复杂环境)中,RRT*-APF改进算法较RRT*算法搜索时间缩短73.1%、扩展节点数减少50.7%,路径长度从1542.35 m缩短至1486.16 m,更适用于复杂环境;工况２(简单环境)中,RRT-APF改进算法较传统RRT算法搜索时间缩短67.4%、扩展节点数减少52.6%,路径长度从973.58 m缩短至910.27 m,更适用于简单环境。

来源：2026年第1期

《矿冶工程》期刊编辑部

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