一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法和系统

本发明公开了一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法和系统，旨在实现避障过程中的轨迹平滑控制。首先采用包络圆对障碍物建模，以连续简洁的几何形式逼近实际边界，降低碰撞检测的计算复杂度。其次设计基于圆轨迹的控制障碍函数，结合切线与障碍边界的几何关系，构建可导约束，在保障安全距离的同时实现轨迹平滑，减小速度波动，延长执行机构寿命。针对如地面不平等因素引起的扰动，利用高斯过程学习历史数据，实时预测扰动趋势，提升运动稳定性。最后，通过非线性优化求解，生成兼具安全性、连续性和扰动自适应能力的控制输入。该方法融合几何建模、安全约束、扰动预测与动态调整机制，显著增强了机器人路径规划的安全性与适应性。