[發明專利]一種新穎的人工勢場函數的計算方法

無效

• 申請號: 201310183846.9
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103279451A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 劉士榮;仲朝亮;張波濤;章海兵;張會
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

????本發明屬于機器人及智能車輛的局部導航領域，尤其是局部導航中基于勢場的運動規劃及規避障礙物方面，著重在于一種新穎的人工勢場函數的計算方法。

背景技術

近年來,機器人及智能車輛在戰場攻防、搶險救災、科學探索等人類不能到達或高度危險性的環境中體現出越來越重要的應用。隨著機器人技術的發展，促進了機器人應用領域的不斷擴展，機器人的工作環境也隨之越來越復雜，導致機器人的導航中存在著極大的安全危險。因此是否具備快速有效的規避障礙物能力是機器人實現安全導航的關鍵。距離和方向是機器人對障礙物進行避障評判的兩個主要評價指標。然而在大部分避障方法中，通常利用基于距離的人工勢場進行避障運算。這種方法忽略了障礙物的方位信息對機器人避障的影響。一個融合距離和方向的勢場對于機器人的安全導航提供了更多的安全保障

發明內容

本發明針對現有方法的不足，提出了一種新穎的人工勢場函數的計算方法；

本發明一種新穎的人工勢場函數的計算方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：設定在零點位置上，勢值???????????????????????????????????????????????最小，為；設定的等值線為最大的選擇范圍，因此勢場模型定義為，點為處于勢場內的一點；?

步驟2：初始化、、、四個人工設定的值；

步驟3：計算、、、；置

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步驟4：輸入點坐標；

步驟5：?計算；置；

步驟6：?計算；置，其中；

步驟7：計算；置；

即為點的勢場值，且；?如果或者，則勢場值無效，說明點處于勢場感知范圍外；其中、、、四個人工設定的參數表示；通過改變四個參數值，可以自定義泡狀體的形狀，獲得所需的勢場形狀。

有益效果:本發明通過低復雜度算法獲得統一距離和方向的勢場值,具有計算復雜度低和實時性好的特點；技術手段簡單易行，效率高；且勢場形狀可以按需調節，增強了本發明的適應能力。

附圖說明

圖1為勢場模型示意圖；

具體實施方式

如圖1所示，本發明一種新穎的人工勢場函數的計算方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：設定在零點位置上，勢值最小，為；設定的等值線為最大的選擇范圍，因此勢場模型定義為，點為處于勢場內的一點；?

步驟2：初始化、、、四個人工設定的值；

步驟3：計算、、、；置

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步驟4：輸入點坐標；

步驟5：?計算；置；

步驟6：?計算；置，其中；

步驟7：計算；置；

即為點的勢場值，且；?如果或者，則勢場值無效，說明點處于勢場感知范圍外；其中、、、四個人工設定的參數表示；通過改變四個參數值，可以自定義泡狀體的形狀，獲得所需的勢場形狀。