[發(fā)明專利]一種避障方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811452223.6
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109213201B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋亮;徐秀峰;周釗;齊海超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京潤科通用技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種避障方法，其特征在于，包括：

獲取避障數(shù)據(jù)；所述避障數(shù)據(jù)包括無人機(jī)飛行過程中的運(yùn)動數(shù)據(jù)和所述無人機(jī)飛行過程中的障礙物的運(yùn)動數(shù)據(jù)；

基于所述避障數(shù)據(jù)，計(jì)算勢函數(shù)形狀參數(shù)、所述障礙物的運(yùn)動方向與y軸的夾角；

根據(jù)所述夾角，確定避障修正系數(shù)；其中，所述避障修正系數(shù)用于對所述無人機(jī)的避障運(yùn)動方向進(jìn)行修正；

根據(jù)所述避障修正系數(shù)、所述勢函數(shù)形狀參數(shù)和所述避障數(shù)據(jù)，確定避障速度指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避障方法，其特征在于，所述避障數(shù)據(jù)包括無人機(jī)的第一位置信息和第一速度信息、障礙物的第二位置信息、第二速度信息和障礙物半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避障方法，其特征在于，所述勢函數(shù)形狀參數(shù)包括x軸形狀參數(shù)和y軸形狀參數(shù)；

相應(yīng)的，基于所述避障數(shù)據(jù)，計(jì)算勢函數(shù)形狀參數(shù)、所述障礙物的運(yùn)動方向與y軸的夾角，包括：

將所述障礙物半徑作為所述x軸形狀參數(shù)的數(shù)值；

根據(jù)所述第一速度信息、所述第二速度信息和所述障礙物半徑，計(jì)算得到所述y軸形狀參數(shù)的數(shù)值；

根據(jù)所述第二速度信息，計(jì)算得到所述障礙物的運(yùn)動方向與y軸的夾角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避障方法，其特征在于，根據(jù)所述夾角，確定避障修正系數(shù)，包括：

計(jì)算所述夾角的正弦值和余弦值；

將包括所述正弦值、所述余弦值和所述正弦值的負(fù)數(shù)的矩陣作為所述避障修正系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的避障方法，其特征在于，根據(jù)所述避障修正系數(shù)、所述勢函數(shù)形狀參數(shù)和所述避障數(shù)據(jù)，確定避障速度指令，包括：

根據(jù)所述勢函數(shù)形狀參數(shù)、所述避障數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)勢函數(shù)公式，計(jì)算得到勢函數(shù)的數(shù)值；

根據(jù)所述勢函數(shù)的數(shù)值和所述避障修正系數(shù)，計(jì)算得到避障速度信息，并生成避障速度指令。

6.一種避障裝置，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取避障數(shù)據(jù)；所述避障數(shù)據(jù)包括無人機(jī)飛行過程中的運(yùn)動數(shù)據(jù)和所述無人機(jī)飛行過程中的障礙物的運(yùn)動數(shù)據(jù)；

計(jì)算模塊，用于基于所述避障數(shù)據(jù)，計(jì)算勢函數(shù)形狀參數(shù)、所述障礙物的運(yùn)動方向與y軸的夾角；

第一確定模塊，用于根據(jù)所述夾角，確定避障修正系數(shù)；其中，所述避障修正系數(shù)用于對所述無人機(jī)的避障運(yùn)動方向進(jìn)行修正；

第二確定模塊，用于根據(jù)所述避障修正系數(shù)、所述勢函數(shù)形狀參數(shù)和所述避障數(shù)據(jù)，確定避障速度指令。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的避障裝置，其特征在于，所述避障數(shù)據(jù)包括無人機(jī)的第一位置信息和第一速度信息、障礙物的第二位置信息、第二速度信息和障礙物半徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的避障裝置，其特征在于，所述勢函數(shù)形狀參數(shù)包括x軸形狀參數(shù)和y軸形狀參數(shù)；

相應(yīng)的，所述計(jì)算模塊包括：

第一確定子模塊，用于將所述障礙物半徑作為所述x軸形狀參數(shù)的數(shù)值；

第一計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述第一速度信息、所述第二速度信息和所述障礙物半徑，計(jì)算得到所述y軸形狀參數(shù)的數(shù)值；

第二計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述第二速度信息，計(jì)算得到所述障礙物的運(yùn)動方向與y軸的夾角。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的避障裝置，其特征在于，所述第一確定模塊包括：

第三計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述夾角的正弦值和余弦值；

第二確定子模塊，用于將包括所述正弦值、所述余弦值和所述正弦值的負(fù)數(shù)的矩陣作為所述避障修正系數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的避障裝置，其特征在于，所述第二確定模塊包括：

第四計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述勢函數(shù)形狀參數(shù)、所述避障數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)勢函數(shù)公式，計(jì)算得到勢函數(shù)的數(shù)值；

第五計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述勢函數(shù)的數(shù)值和所述避障修正系數(shù)，計(jì)算得到避障速度信息，并生成避障速度指令。