[發明專利]無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201810433350.5
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108664024B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 沈淵;李瀟翔;許璀杰;張子健;戈鋒;智強
• 申請（專利權）人: 清華大學;華慧通達（天津）科技有限責任公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位方法及裝置，所述方法包括：在一個規劃周期內，根據獲取到的無人車網絡編隊中每一車輛的初始位姿、目標位姿和運動學參數，生成路徑規劃，無人車網絡編隊包括一個領航車輛和若干個隨從車輛；將路徑規劃發送到每一隨從車輛，以供每一隨從車輛根據路徑規劃完成相應的目標位姿。本發明提供的無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位方法及裝置，采用分層式體系結構，設置領航車輛和隨從車輛。路徑規劃部分考慮多種約束條件，采取Dubins最短路徑規劃方式，協作定位部分通過擴展卡爾曼濾波，利用UWB測距、慣性導航、陀螺儀等易于采集的進行信息融合，消除位姿估計的不確定性，提高了定位效率。

技術領域

本發明涉及機器控制技術領域，尤其涉及一種無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位方法及裝置。

背景技術

對于這些新一代的智能無人車，在農業、軍事、醫用、服務行業等等方面，人們提出了更高層次的需求，而且越來越往集群化、互協作方向發展。車聯網這個概念已然漸漸被越來越多的大眾所熟知，也得到了越來越多的專家和企業的關注，車聯網也被廣泛得證明有著長遠的發展空間，而車聯網所提供的大多是基于位置的服務，因此車輛的定位在未來車聯網的體系架構中是最重要的核心技術之一。

現有技術中，無人車的定位通常采用全球衛星定位系統來實現，無人車的路徑規劃常采用人工勢場法、格點法和視覺導航法。其中，人工勢場路徑規劃容易陷入局部極值點而難以達到全局最優，勢函數在多目標的復雜網絡中也很選擇；格點法則在控制精度和運算量的折中上很難達成一致，格點劃分細密的同時將帶來網絡存儲的災難；視覺導航對視覺傳感器和中央處理器都提出了較高的要求，在處理圖像信息的時候對于存儲空間帶來了較大的負擔。并且，無人車要想獲得較高精度的定位，就需要消耗更多的通信資源和計算資源去接收和處理全球衛星定位系統發送的定位數據，從而使無人車在車間通信和路徑規劃等方面的可用資源減少，使無人車的控制效率和定位精度降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位方法及裝置，解決了現有技術中在集群相對定位過程中遇到的定位容量受限、定位效率低的技術問題。

為了解決上述技術問題，一方面，本發明提供一種無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位方法，其特征在于，包括：

在一個規劃周期內，根據獲取到的無人車網絡編隊中每一車輛的初始位姿、目標位姿和運動學參數，生成路徑規劃，所述無人車網絡編隊包括一個領航車輛和若干個隨從車輛；

將所述路徑規劃發送到每一隨從車輛，以供每一隨從車輛根據所述路徑規劃完成相應的目標位姿。

另一方面，本發明提供一種無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位裝置，其特征在于，包括：

路徑規劃模塊，用于在一個規劃周期內，根據獲取到的無人車網絡編隊中每一車輛的初始位姿、目標位姿和運動學參數，生成路徑規劃，所述無人車網絡編隊包括一個領航車輛和若干個隨從車輛；

發送模塊，用于將所述路徑規劃發送到每一隨從車輛，以供每一隨從車輛根據所述路徑規劃完成相應的目標位姿。

再一方面，本發明提供一種用于無人車網絡編隊的運動規劃和協作定位的電子設備，包括：

存儲器和處理器，所述處理器和所述存儲器通過總線完成相互間的通信；所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令能夠執行上述的方法。

又一方面，本發明提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述的方法。