深圳新聞網(wǎng)2025年10月27日訊（深圳特區(qū)報(bào)記者 吳吉 通訊員 李宇翔）近日，哈工大深圳校區(qū)智能學(xué)部智能科學(xué)與工程學(xué)院陳浩耀教授團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人路徑規(guī)劃方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在機(jī)器人領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《IEEE機(jī)器人學(xué)匯刊》。該研究通過(guò)引入地形分析與構(gòu)型穩(wěn)定性估計(jì)形成層次化路徑規(guī)劃框架，實(shí)現(xiàn)了地面移動(dòng)機(jī)器人在崎嶇地形下的安全、穩(wěn)定、高效的自主導(dǎo)航。

路徑規(guī)劃是地面移動(dòng)機(jī)器人自主作業(yè)的核心基礎(chǔ)，在崎嶇地形自主導(dǎo)航中，機(jī)器人需實(shí)時(shí)感知鄰近空間的地形信息進(jìn)行路徑規(guī)劃。然而，傳統(tǒng)方法存在地圖表征效率和構(gòu)型穩(wěn)定性估計(jì)精度的雙重制約。針對(duì)這一難題，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出一套實(shí)時(shí)多層級(jí)地形感知路徑規(guī)劃框架，突破傳統(tǒng)分層規(guī)劃框架的局限，通過(guò)在全局層與局部層同步引入地形信息，確保安全可靠導(dǎo)航。

團(tuán)隊(duì)在全局層構(gòu)建了基于正態(tài)分布變換的隱式地圖表示方法，用于高效地形分析，巧妙地平衡了地形表示的細(xì)節(jié)與大規(guī)模場(chǎng)景的覆蓋。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了地形分析、通行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及可通行性估計(jì)，并適配到尋路算法，在提高地形分析可靠性的同時(shí)顯著加速了全局路徑規(guī)劃。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)在局部層創(chuàng)新性地提出了一種迭代幾何評(píng)估方法，用于局部層的精細(xì)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，通過(guò)模擬機(jī)器人在重力作用下接觸地面的過(guò)程，高效估計(jì)機(jī)器人構(gòu)型穩(wěn)定性，并將構(gòu)型穩(wěn)定性估計(jì)巧妙地融入路徑搜索算法，從而生成安全、平滑地局部路徑。

該研究成果突破了傳統(tǒng)方法存在的建模不精準(zhǔn)、計(jì)算效率低等局限，大幅降低了機(jī)器人底盤(pán)側(cè)翻、托底等運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)并顯著提升了復(fù)雜地形穿越成功率，其模塊化設(shè)計(jì)可靈活適配不同構(gòu)型的地面機(jī)器人和多種路徑搜索器，可廣泛應(yīng)用于粗糙的大范圍戶外地形、多層結(jié)構(gòu)建筑及復(fù)雜廢墟地形等場(chǎng)景。

哈工大深圳校區(qū)為論文第一署名單位和通訊單位，深圳校區(qū)李宇翔（博士研究生）、陳昆（本科生）、王逸飛（博士研究生）、張偉凡（碩士研究生）、王健丞（博士研究生）等5名同學(xué)為論文主要作者，深圳校區(qū)陳浩耀教授為論文唯一通訊作者。值得一提的是，該項(xiàng)研究還吸引了本科生的參與。陳昆同學(xué)表示，這是一場(chǎng)難忘的科技探索之旅，無(wú)論是推導(dǎo)公式還是算法調(diào)試，他都深深地感受到科研是堅(jiān)持、是熱愛(ài)。今后將不懼挑戰(zhàn)、勇攀高峰，努力取得更多成果。