[發(fā)明專利]基于傳感器檢測障礙物速度誤差的無人水面艇VO避障方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811042047.9
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109358615A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉虎;劉梅;彭艷;謝少榮;羅均
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.基于傳感器檢測障礙物速度誤差的無人水面艇VO避障方法,其特征在于，操作步驟如下：

1)啟動無人艇A，以固定的速度大小，朝著目標(biāo)點方向運(yùn)動；

2)判斷給定范圍內(nèi)是否檢測到障礙物；如沒有障礙物，則按步驟1)輸出導(dǎo)航避障速度與方向；如有障礙物，則計算障礙物的速度誤差；

3)判斷避障范圍內(nèi)是否有障礙物；如沒有障礙物，則按步驟1)輸出導(dǎo)航避障速度與方向；如有障礙物，則計算在相對空間無人艇到障礙物膨脹區(qū)域外輪廓的兩條切線，得出RCC_AB區(qū)域與VO_AB區(qū)域；

4)判斷VO_AB區(qū)域的形狀類型；

5)判斷無人艇A的速度矢量終點是否落在VO_AB區(qū)域內(nèi)部；在VO_AB區(qū)域內(nèi)部，則啟用避障策略；如不在VO_AB區(qū)域內(nèi)部，則按步驟1)輸出導(dǎo)航避障速度與方向；

6)判斷是否可結(jié)束避障；如可結(jié)束避障，則按步驟1)輸出導(dǎo)航避障速度與方向；如不可結(jié)束避障，則返回步驟3)。

2.權(quán)利要求1所述的基于傳感器檢測障礙物速度誤差的無人水面艇VO避障方法，在步驟2)中，如果檢測到障礙物B，則測得障礙物B的速度大小最大偏差OVUE,速度大小最小偏差OVLE；速度方向最大偏差OVCUE,速度方向最小偏差OVCLE；以障礙物B速度分別加上障礙物B的速度大小最大偏差OVUE和最小偏差OVLE畫出兩條圓弧，再加上速度方向最大偏差OVCUE和最小偏差OVCLE，畫出一扇環(huán)形區(qū)域，即為障礙物B速度誤差空間。

3.權(quán)利要求1所述的基于傳感器檢測障礙物速度誤差的無人水面艇VO避障方法，在步驟3)中，如果檢測到障礙物B，在不考慮障礙物速度誤差的情況下，在相對速度空間中，計算出無人艇A到障礙物B外輪廓的兩條切線，畫出RCC_AB區(qū)域，RCC_AB區(qū)域表示在無人艇A與障礙物B的相對速度空間里的相對碰撞區(qū)域；再把相對空間中的RCC_AB區(qū)域轉(zhuǎn)化到絕對空間中的VO_AB區(qū)域，VO_AB表示在無人艇A的絕對速度空間里,會與障礙物B發(fā)生碰撞的無人艇A速度的集合；按照考慮障礙物速度誤差后的速度做閔可夫斯基運(yùn)算與轉(zhuǎn)換。

4.權(quán)利要求1所述的基于傳感器檢測障礙物速度誤差的無人水面艇VO避障方法，在步驟4)中，根據(jù)無人艇A和障礙物B位置連線和障礙物速度方向的夾角關(guān)系判斷判斷VO_AB區(qū)域的形狀類型。

5.權(quán)利要求1所述的基于傳感器檢測障礙物速度誤差的無人水面艇VO避障方法，在步驟5)中，首先取VO_AB區(qū)域內(nèi)一點，判斷該點與各輪廓線的關(guān)系，記錄其特征；然后判斷無人艇A的速度矢量終點與各輪廓線的關(guān)系，如果特征與內(nèi)部點的特征相同，則說明會碰撞；否則，不會碰撞。