[發(fā)明專利]一種避障方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811452223.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): 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(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京潤科通用技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發(fā)明提供了一種避障方法及裝置，本發(fā)明中在計(jì)算勢(shì)函數(shù)形狀參數(shù)時(shí)，使用到了避障數(shù)據(jù)，避障數(shù)據(jù)包括所述無人機(jī)飛行過程中的障礙物的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，即在確定避障數(shù)據(jù)時(shí)，考慮了動(dòng)態(tài)障礙物的運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而考慮動(dòng)態(tài)障礙物的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)生成的避障指令的影響，提高動(dòng)態(tài)障礙物的避障效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種避障方法及裝置。

背景技術(shù)

在飛行過程中，無人機(jī)在探測(cè)到飛行路線上存在障礙物時(shí)需要進(jìn)行避障飛行，繞過障礙物繼續(xù)向目的地飛行。目前，避障指令生成通常采用勢(shì)函數(shù)避障法，勢(shì)函數(shù)避障法實(shí)現(xiàn)簡單、能夠在嵌入式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)算，因此應(yīng)用較多。

常規(guī)的勢(shì)函數(shù)避障方法在處理動(dòng)態(tài)障礙物時(shí)，將動(dòng)態(tài)障礙物當(dāng)做靜態(tài)障礙物進(jìn)行處理，未考慮動(dòng)態(tài)障礙物的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)生成的避障指令的影響，進(jìn)而使得針對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的避障效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種避障方法及裝置，以解決勢(shì)函數(shù)避障方法針對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的避障效果較差的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種避障方法，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(dòng)數(shù)據(jù)和所述無人機(jī)飛行過程中的障礙物的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；

基于所述避障數(shù)據(jù)，計(jì)算勢(shì)函數(shù)形狀參數(shù)、所述障礙物的運(yùn)動(dòng)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(duì)所述無人機(jī)的避障運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行修正；

根據(jù)所述避障修正系數(shù)、所述勢(shì)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。

可選地，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。

可選地，所述勢(shì)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(shì)函數(shù)形狀參數(shù)、所述障礙物的運(yùn)動(dòng)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(dòng)方向與y軸的夾角。

可選地，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)。

可選地，根據(jù)所述避障修正系數(shù)、所述勢(shì)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(shì)函數(shù)形狀參數(shù)、所述避障數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)勢(shì)函數(shù)公式，計(jì)算得到勢(shì)函數(shù)的數(shù)值；

根據(jù)所述勢(shì)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。

一種避障裝置，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(dòng)數(shù)據(jù)和所述無人機(jī)飛行過程中的障礙物的運(yùn)動(dòng)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(shì)函數(shù)形狀參數(shù)、所述障礙物的運(yùn)動(dòng)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(duì)所述無人機(jī)的避障運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行修正；