[發明專利]通過柵格地圖獲取避障路徑的方法及裝置

有效

• 申請號: 201711387562.6
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108241370B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 張偉民;梁震爍;黃強;張華
• 申請（專利權）人: 北京理工華匯智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力;韓來兵

1.一種通過柵格地圖獲取避障路徑的方法，其特征在于，包括：

獲取需避障區域的靜態全局地圖；

將所述靜態全局地圖網格化得到靜態柵格地圖，將所述靜態柵格地圖中的每個柵格作為一個柵格點；

在所述靜態柵格地圖中確定障礙物區域；

根據所述障礙物區域，確定可達區域中各柵格點的障礙代價值，所述可達區域為所述靜態柵格地圖中所述障礙物區域之外的區域，所述障礙代價值表征所述可達區域中各柵格點與最接近的障礙物區域之間的距離；

根據起點及終點在所述靜態柵格地圖中的位置以及所述可達區域中各柵格點的障礙代價值確定避障路徑；

計算所述可達區域中各柵格點的障礙代價值，包括：

將與最接近的障礙物的距離小于等于最小行動半徑的柵格點的障礙代價值賦值為100；

通過下式獲得與最接近的障礙物的距離大于最小行動半徑的柵格點的所述障礙代價值cost₀(x,y)：

cost₀(x,y)＝99×e^{-(α×d(x,y))}；

其中，α為設置的衰減系數，d(x,y)為坐標柵格點(x,y)到最近的障礙物的距離與所述最小行動半徑之差。

2.根據權利要求1所述的通過柵格地圖獲取避障路徑的方法，其特征在于，所述將所述靜態全局地圖網格化得到靜態柵格地圖，具體為：

將所述靜態全局地圖網格化為柵格大小是5cm*5cm的靜態柵格地圖。

3.根據權利要求1所述的通過柵格地圖獲取避障路徑的方法，其特征在于，在將所述靜態柵格地圖中的每個柵格作為一個柵格點之后，還包括：

以建圖起點所在的柵格點作為柵格原點；

根據所述靜態柵格地圖中柵格的網格化的線條方向作為x軸和y軸的方向；

根據所述柵格原點及所述x軸和y軸確定所述靜態柵格地圖中每個柵格點的坐標。

4.根據權利要求1所述的通過柵格地圖獲取避障路徑的方法，其特征在于，所述確定可達區域中各柵格點的障礙代價值，包括：

設定最小行動半徑，所述最小行動半徑為進行避障的行動物體的外接圓半徑；

根據所述行動物體的外接圓半徑以及各個柵格點到最接近的障礙物的距離計算所述可達區域中各個柵格點的障礙代價值。

5.根據權利要求1所述的通過柵格地圖獲取避障路徑的方法，其特征在于，在確定所述靜態柵格地圖中的障礙物的位置后，還包括：

將所述靜態柵格地圖中包含所述障礙物的柵格點賦值為負數。

6.一種通過柵格地圖獲取避障路徑的裝置，其特征在于，包括：

全局地圖獲取單元：用于獲取需避障區域的靜態全局地圖；

靜態柵格地圖獲取單元：用于將所述靜態全局地圖網格化得到靜態柵格地圖，將所述靜態柵格地圖中的每個柵格作為一個柵格點；

障礙物位置確定單元：用于在所述靜態柵格地圖中確定障礙物區域；

障礙代價值確定單元：用于根據所述障礙物區域，確定可達區域中各柵格點的障礙代價值，所述可達區域為所述靜態柵格地圖中所述障礙物區域之外的區域，所述障礙代價值表征所述可達區域中各柵格點與最接近的障礙物區域之間的距離；

路徑確定單元：根據起點及終點在所述靜態柵格地圖中的位置以及所述可達區域中各柵格點的障礙代價值確定避障路徑；

障礙代價值計算模塊包括：第一障礙代價值計算模塊和第二障礙代價值計算模塊；

所述第一障礙代價值計算模塊：用于將與最接近的障礙物的距離小于等于最小行動半徑的柵格點的障礙代價值賦值為100；

所述第二障礙代價值計算模塊：用于通過下式獲得與最接近的障礙物的距離大于最小行動半徑的柵格點的所述障礙代價值cost₀(x,y)：

cost₀(x,y)＝99×e^{-(α×d(x,y))}；

其中，α為設置的衰減系數，d(x,y)為坐標柵格點(x,y)到最近的障礙物的距離與所述最小行動半徑之差。