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室內(nèi)動態(tài)環(huán)境下的機(jī)器人路徑規(guī)劃方法、裝置和機(jī)器人與流程

文檔序號:12460588閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.室內(nèi)動態(tài)環(huán)境下機(jī)器人路徑規(guī)劃方法,其特征在于,包括:

根據(jù)已知障礙物環(huán)境信息和障礙物膨脹信息,建立包含不同路徑代價值的點(diǎn)的全局代價地圖,其中,所述點(diǎn)的路徑代價值體現(xiàn)所述點(diǎn)被障礙物占據(jù)的概率、所述點(diǎn)與相鄰點(diǎn)路徑距離以及體現(xiàn)所述點(diǎn)與最近障礙物距離;

設(shè)置所述機(jī)器人在所述全局代價地圖中的起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn);

采用跳點(diǎn)搜索算法計算所述起始點(diǎn)到所述目標(biāo)點(diǎn)之間的路徑代價值之和最小全局路徑;

控制機(jī)器人沿路徑代價值之和最小全局路徑移動過程中,根據(jù)動態(tài)障礙物信息和動態(tài)障礙物膨脹信息建立動態(tài)的局部代價地圖,生成局部路徑,拼接局部路徑與路徑代價值之和最小全局路徑,并且用局部路徑代替局部代價地圖所在的局部窗口內(nèi)的路徑代價值之和最小全局路徑得到目標(biāo)避障路徑,以路徑擬合控制算法控制所述機(jī)器人沿所述目標(biāo)避障路徑移動以避開動態(tài)障礙物。

2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括;

實(shí)時檢測所述動態(tài)障礙物信息,計算所述動態(tài)障礙物膨脹信息,根據(jù)所述動態(tài)障礙物信息和動態(tài)障礙物膨脹信息重新生成局部路徑。

3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述障礙物膨脹信息包括膨脹直徑,所述膨脹直徑根據(jù)所述機(jī)器人半徑設(shè)置。

4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述點(diǎn)與最近障礙物距離代價值依據(jù)離最近障礙物越遠(yuǎn)值越小的規(guī)律且按指數(shù)規(guī)律遞減。

5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:

根據(jù)所述路徑代價值之和最小全局路徑計算機(jī)器人行進(jìn)速度。

6.室內(nèi)動態(tài)環(huán)境下機(jī)器人路徑規(guī)劃裝置,其特征在于,包括

全局代價地圖建立模塊,用于根據(jù)已知障礙物環(huán)境信息和障礙物膨脹信息,建立包含不同路徑代價值的點(diǎn)的全局代價地圖,其中,所述點(diǎn)的路徑代價值體現(xiàn)所述點(diǎn)被障礙物占據(jù)的概率、所述點(diǎn)與相鄰點(diǎn)路徑距離以及體現(xiàn)所述點(diǎn)與最近障礙物距離;

起終點(diǎn)設(shè)置模塊,用于設(shè)置所述機(jī)器人在所述全局代價地圖中的起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn);

路徑確定模塊,用于采用跳點(diǎn)搜索算法計算所述起始點(diǎn)到所述目標(biāo)點(diǎn)之間的路徑代價值之和最小全局路徑;

局部避障控制模塊,用于控制機(jī)器人沿路徑代價值之和最小全局路徑移動過程中,根據(jù)動態(tài)障礙物信息和動態(tài)障礙物膨脹信息建立動態(tài)的局部代價地圖,生成局部路徑,拼接局部路徑與路徑代價值之和最小全局路徑,并且用局部路徑代替局部代價地圖所在的局部窗口內(nèi)的路徑代價值之和最小全局路徑得到目標(biāo)避障路徑,以路徑擬合控制算法控制所述機(jī)器人沿所述目標(biāo)避障路徑移動以避開動態(tài)障礙物。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述局部避障控制模塊還用于:

實(shí)時檢測所述動態(tài)障礙物信息,計算所述動態(tài)障礙物膨脹信息,根據(jù)所述動態(tài)障礙物信息和動態(tài)障礙物膨脹信息重新生成局部路徑。

8.如權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述障礙物膨脹信息包括膨脹直徑,所述膨脹直徑根據(jù)所述機(jī)器人半徑設(shè)置。

9.如權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述點(diǎn)與最近障礙物距離代價值依據(jù)離最近障礙物越遠(yuǎn)值越小的規(guī)律且按指數(shù)規(guī)律遞減。

10.如權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述裝置還包括:

速度計算模塊,用于根據(jù)所述路徑代價值之和最小全局路徑計算機(jī)器人行進(jìn)速度。

11.機(jī)器人,其特征在于,包括:

機(jī)身;

處理器,所述處理器安裝在所述機(jī)身內(nèi),所述處理器用于:

根據(jù)已知障礙物環(huán)境信息和障礙物膨脹信息,建立包含不同路徑代價值的點(diǎn)的全局代價地圖,其中,所述點(diǎn)的路徑代價值體現(xiàn)所述點(diǎn)被障礙物占據(jù)的概率、所述點(diǎn)與相鄰點(diǎn)路徑距離以及體現(xiàn)所述點(diǎn)與最近障礙物距離;

設(shè)置所述機(jī)器人在所述全局代價地圖中的起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn);

采用跳點(diǎn)搜索算法計算所述起始點(diǎn)到所述目標(biāo)點(diǎn)之間的路徑代價值之和最小全局路徑;

控制機(jī)器人沿路徑代價值之和最小全局路徑移動過程中,根據(jù)動態(tài)障礙物信息和動態(tài)障礙物膨脹信息建立動態(tài)的局部代價地圖,生成局部路徑,拼接局部路徑與路徑代價值之和最小全局路徑,并且用局部路徑代替局部代價地圖所在的局部窗口內(nèi)的路徑代價值之和最小全局路徑得到目標(biāo)避障路徑,以路徑擬合控制算法控制所述機(jī)器人沿所述目標(biāo)避障路徑移動以避開動態(tài)障礙物。

12.如權(quán)利要求11所述的機(jī)器人,其特征在于,還包括固定在所述機(jī)身上并與處理器連接的測障傳感器,用于實(shí)時檢測所述動態(tài)障礙物信息;

所述處理器還用于計算所述動態(tài)障礙物膨脹信息,根據(jù)所述動態(tài)障礙物信息和動態(tài)障礙物膨脹信息重新生成局部路徑。

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