1.一種基于回溯搜索的生物激勵機(jī)器人完全遍歷路徑規(guī)劃方法,其步驟為:
1)以機(jī)器人執(zhí)行器的工作直徑構(gòu)建柵格地圖;
2)將鄰域內(nèi)有未遍歷區(qū)域的柵格作為節(jié)點(diǎn)構(gòu)建節(jié)點(diǎn)隊(duì)列;
3)將柵格地圖中的每一個坐標(biāo)點(diǎn)作為一個神經(jīng)元,并初始化每個神經(jīng)元的活性值為0;
4)判斷節(jié)點(diǎn)隊(duì)列的狀態(tài),若為空,則結(jié)束遍歷;否則繼續(xù)遍歷;
5)按一定的時間間隔讀取激光傳感器采集的障礙物的測距數(shù)據(jù),將該測距數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成柵格坐標(biāo),并更新每個神經(jīng)元的活性值;
6)依據(jù)機(jī)器人當(dāng)前狀態(tài),選擇采用基于生物激勵神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的路徑規(guī)劃方法或者利用回溯搜索算法與D*算法相結(jié)合的規(guī)劃路徑方法決策出下一個目標(biāo)位置;
7)移動機(jī)器人到目標(biāo)位置,返回步驟4)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,以機(jī)器人開始移動前的幾何中心所在位置為原點(diǎn),以機(jī)器人開始移動前的指向?yàn)閅軸的正方向,順時針方向旋轉(zhuǎn)90度為X軸的正方向,建立全局坐標(biāo)系G(XGOGYG);以移動機(jī)器人的幾何中心為原點(diǎn),機(jī)器人的運(yùn)動方向?yàn)閅軸的正方向,順時針方向旋轉(zhuǎn)90度為X軸的正方向,建立移動坐標(biāo)系L(XLOLYL)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,柵格坐標(biāo)系的原點(diǎn)與全局坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合,柵格的長和寬為機(jī)器人執(zhí)行器的工作直徑;對掃地機(jī)器人來說,柵格的長和寬取機(jī)器人底盤的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,柵格地圖中的每一個柵格作為一個神經(jīng)元;每個神經(jīng)元的活性值初始化為0。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,節(jié)點(diǎn)定義為鄰域內(nèi)有未遍歷的柵格,當(dāng)前柵格鄰域內(nèi)的未遍歷柵格數(shù)量定義為:n為與當(dāng)前柵格相鄰的柵格個數(shù),g表示柵格狀態(tài);若Ng>0,則將當(dāng)前柵格定義為節(jié)點(diǎn),加入到節(jié)點(diǎn)隊(duì)列。
6.如權(quán)利要求1或5所述的方法,其特征在于,節(jié)點(diǎn)保存該節(jié)點(diǎn)的柵格坐標(biāo)以及機(jī)器人經(jīng)過該節(jié)點(diǎn)的時間。
7.如權(quán)利要求1或5所述的方法,其特征在于,更新節(jié)點(diǎn)隊(duì)列時,需要剔除隊(duì)列中已遍歷的節(jié)點(diǎn),增加新的節(jié)點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,若機(jī)器人未陷入死鎖,則采用基于生物激勵神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的路徑規(guī)劃方法決策出下一個目標(biāo)位置;否則,利用回溯搜索算法與D*算法相結(jié)合的規(guī)劃路徑方法,首先從節(jié)點(diǎn)隊(duì)列中找出距離當(dāng)前時間最近的節(jié)點(diǎn)作為目標(biāo)位置,然后用D*算法規(guī)劃出當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最短路徑,最后控制機(jī)器人移動到目標(biāo)位置。