[發(fā)明專利]一種核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810288383.5 | 申請日： | 2018-04-03 |
| 公開（公告）號： | CN108627156A | 公開（公告）日： | 2018-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 蔡杰進(jìn);王壯 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01C21/20 | 分類號： | G01C21/20 |
| 代理公司： | 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 | 代理人： | 李斌 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 障礙物 核輻射環(huán)境 隨機點 邊長 路徑規(guī)劃 集合 膨脹 劑量函數(shù) 局部規(guī)劃 離散搜索 碰撞檢測 隨機路徑 行走過程 計算量 點集 算法 圖法 尋路 中和 輻射 概率 | ||
1.一種核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括下述步驟：
S1、為避免工作人員行走過程中和障礙物發(fā)生碰撞，將障礙物膨脹化，沿障礙物輪廓線法線方向向外擴張；
S2、在已經(jīng)進(jìn)行了障礙物膨脹化的地圖上，產(chǎn)生包含指定數(shù)目隨機點的點集V，且所述隨機點存在于自由空間上，避免和障礙物發(fā)生碰撞；
S3、進(jìn)行局部規(guī)劃：將隨機點集V內(nèi)的元素兩兩連接，進(jìn)行碰撞檢測后，構(gòu)造關(guān)于邊長的集合E，同時通過劑量函數(shù)計算出每條邊長對應(yīng)的劑量值；
S4、輸入起點qI和終點qG,按步驟S2將起訖點接入邊長集合E；
S5、使用A*算法進(jìn)行離散搜索來得到邊的序列，由所得邊的序列構(gòu)成qI到qG的路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述障礙物具體指輻射環(huán)境中的各種機械設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟S1中，所述沿障礙物輪廓線法線方向向外擴張為正常成年人半個肩寬距離，具體為25～30cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟S3中，所述碰撞檢測方式如下：將實際環(huán)境以網(wǎng)格形式劃分，并用0或1表示每個網(wǎng)格；其中，0代表被障礙物占據(jù)的空間，1表示可以通過的自由空間；則只要對空間中的每個網(wǎng)格進(jìn)行判斷即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟S3中，所述通過劑量函數(shù)計算出每條邊長對應(yīng)劑量值，具體方法如下：
對于集合E內(nèi)的任意一條邊長，將其分成n段，共n+1個節(jié)點，則通過每一條邊長時將受到的劑量值為其中i表示第i個節(jié)點，Ri表示第i個節(jié)點的劑量率，ti表示通過第i分段所需要的時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述節(jié)點劑量率通過探測器測量方式或者輻射場正演或反演方式獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟S5中的A*算法具體步驟如下：
S51、構(gòu)造開啟列表open和關(guān)閉列表closed，將起點qI放入開啟列表；
S52、構(gòu)造代價函數(shù)，G(n)表示從起點qI移動到當(dāng)前點n所受實際輻射劑量；H(n)為啟發(fā)式函數(shù)，表示從當(dāng)前點n移動到終點qG的預(yù)估輻射劑量，計算過程中所用距離函數(shù)為歐幾里得距離函數(shù)；總輻射劑量：F(n)＝G(n)+H(n)；
S53、遍歷開啟列表，將F(n)值最小的元素點作為當(dāng)前點，后將該點從開啟列表中刪除，加入到關(guān)閉列表；
S54、遍歷集合E，找出和當(dāng)前點n相連接的點n′，并分類處理；所述分類處理：若點n′已經(jīng)在關(guān)閉列表中，則忽略它；若點n′不在開啟列表，則將其添加到開啟列表并計算其F(n)、G(n)和H(n)值，當(dāng)前點n將作為點n′的父節(jié)點；若點n′已在開啟列表中，則根據(jù)G(n)值大小來檢查路徑是否更優(yōu)，若表現(xiàn)為更優(yōu)，則將當(dāng)前點n作為點n′的父節(jié)點并重新計算其F(n)、G(n)值，然后對開啟列表中的元素根據(jù)F值重新排序，否則，不對點n′進(jìn)行處理；
S55、重復(fù)步驟S53、步驟S54直到將終點加入到開啟列表中；
S56、輸出路徑，從終點開始沿著每一點的父節(jié)點方向移動直到回到起點，即為規(guī)劃路徑。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于華南理工大學(xué)，未經(jīng)華南理工大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810288383.5/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
