[發明專利]機器人軌跡規劃方法及裝置

有效

• 申請號: 201711233817.3
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108205318B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李帥君;雷翔宇;張貴麟;陳勇全;錢輝環
• 申請（專利權）人: 深圳市人工智能與機器人研究院;香港中文大學（深圳）
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發明公開了一種機器人軌跡規劃方法，包括：獲取機器人的運行速度范圍，按照第一預設算法，得到該機器人按照該運行速度范圍運行時對應的運行軌跡曲率范圍，規劃該機器人的目標軌跡，使該目標軌跡的曲率不超過該機器人運行軌跡的曲率范圍，按照預設時間周期離散該目標軌跡，得到多個離散點，并按照預設規則，得到各該離散點上該機器人的運行信息，該機器人的運行信息包括該機器人的運行速度和與該運行速度對應的運行時間。本發明還公開了一種機器人軌跡規劃裝置，綜合考慮了機器人自身的運動學特性，將機器人的運行速度和運動軌跡曲率參考進軌跡規劃的過程，提高生成的目標軌跡的準確性，保證了機器人良好的跟蹤性能。

技術領域

本發明涉及機器人領域，尤其涉及一種機器人軌跡規劃方法及裝置。

背景技術

目前，移動機器人的軌跡規劃問題，是移動機器人學科中的一個重要部分。一般，機器人結合傳感器和地圖信息，由軌跡規劃算法生成目標軌跡，將其作為自動行駛的跟蹤目標，從而實現在環境中的自主移動。

但影響目標軌跡生成的因素很多，在現有技術中提供的一些軌跡規劃算法，如靜態路徑最短路徑算法(A*，A-star)，動態路徑最短路徑算法(D*，D-star)等算法，都只考慮了環境中的因素問題，例如，如何在避開障礙物的同時又能保持最快到達目的地。這些算法都無法保證機器人能夠有效準確的按照生成的目標軌跡跟蹤目標，因此機器人運行效率較低。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種機器人軌跡規劃方法及裝置，旨在解決現有技術中的機器人軌跡規劃方法不能準確有效的保證機器人按照生成的目標軌跡跟蹤目標的技術問題。

為實現上述目的，本發明第一方面提供一種機器人軌跡規劃方法，包括：

獲取機器人的運行速度范圍，按照第一預設算法，得到所述機器人按照所述運行速度范圍運行時對應的運行軌跡曲率范圍；

規劃所述機器人的目標軌跡，使所述目標軌跡的曲率不超過所述機器人運行軌跡的曲率范圍；

按照預設時間周期離散所述目標軌跡，得到多個離散點，并按照預設規則，得到各所述離散點上所述機器人的運行信息，所述機器人的運行信息包括所述機器人的運行速度和與所述運行速度對應的運行時間。

本發明提供一種機器人軌跡規劃裝置，包括：

參數獲取模塊，用于獲取機器人的運行速度范圍；

曲率計算模塊，用于按照第一預設算法，得到所述機器人按照所述運行速度范圍運行時對應的運行軌跡曲率范圍；

規劃模塊，用于規劃所述機器人的目標軌跡，使所述目標軌跡的曲率不超過所述機器人運行軌跡的曲率范圍；

離散模塊，用于按照預設時間周期離散所述目標軌跡，得到多個離散點；

確認模塊，用于按照預設規則，得到各所述離散點上所述機器人的運行信息，所述機器人的運行信息包括所述機器人的運行速度和與所述運行速度對應的運行時間。

從上述本發明實施例可知，本發明提供的機器人軌跡規劃方法及裝置，通過獲取機器人的運行速度范圍，得到機器人的運行軌跡曲率范圍，再規劃該機器人的目標軌跡，并按照預設時間周期離散該目標軌跡，得到多個離散點，然后按預設規則，得到各離散點上該機器人的運行信息，綜合考慮了機器人自身的運行學特性，將機器人的運行速度和運行軌跡曲率參考進軌跡規劃的過程，提高生成的目標軌跡的準確性，保證了機器人良好的跟蹤性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。