[發明專利]路徑規劃方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201910059757.0
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN111457923B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 李梅
• 申請（專利權）人: 北京京東乾石科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

本申請提供一種路徑規劃方法、裝置及存儲介質，其中，該方法包括：根據飛行器在起始位置的起始點位姿、在目標位置的目標點位姿以及障礙物的位置，生成飛行器從起始位置移動到目標位置途經的多個航點位置，并基于飛行器在起始位置、目標位置以及每個航點位置獲取到的地面圖像信息和預設約束條件更新多個航點位置，最后基于飛行器的目標參考速度和更新后的多個航點位置確定飛行器從起始位置移動到目標位置的目標規劃路徑。該技術方案中，只需要根據起始點位姿、目標點位姿、障礙物位置以及預設約束條件便可以確定出目標規劃路徑，計算量小、操作簡單，應用范圍廣。

技術領域

本申請涉及無人機技術領域，尤其涉及一種路徑規劃方法、裝置及存儲介質。

背景技術

四旋翼飛行器也稱為四旋翼直升機，是一種有4個螺旋槳且螺旋槳呈十字形交叉的小型輕旋翼飛行器，其布局形式新穎，結構緊湊。四旋翼飛行器包括多個飛行過程，其中自主著陸是其中復雜程度較高的。在自主著陸之中，需要對其位置與姿態進行精確控制。

現有技術中，可以通過視覺伺服控制方式控制四旋翼飛行器在自主著陸過程中的位置與姿態。視覺伺服控制主要是利用相機采集圖像信息作為伺服控制器的反饋信息，無需對環境進行接觸式測量，實現了無人機在運動學及動力學等方面的閉環控制。

然而，現有視覺伺服控制的控制精度依賴于提取特征的精度或位姿的估計，存在計算量大、穩定性差的問題。

發明內容

本申請提供一種路徑規劃方法、裝置及存儲介質，以解決現有視覺伺服控制存在的計算量大、穩定性差的問題。

本申請第一方面提供的一種路徑規劃方法，包括：

根據飛行器在起始位置的起始點位姿、在目標位置的目標點位姿以及障礙物的位置，生成所述飛行器從所述起始位置移動到所述目標位置途經的多個航點位置；

基于所述飛行器在所述起始位置、所述目標位置以及每個航點位置獲取到的地面圖像信息和預設約束條件，更新所述多個航點位置；

基于所述飛行器的目標參考速度和更新后的所述多個航點位置，確定所述飛行器從所述起始位置移動到所述目標位置的目標規劃路徑。

在第一方面的一種可能設計中，所述基于所述飛行器在所述起始位置、所述目標位置以及每個航點位置獲取到的地面圖像信息和預設約束條件，更新所述多個航點位置之前，所述方法還包括：

獲取所述飛行器分別在所述起始位置、所述目標位置以及每個航點位置時視覺參照物在圖像平面上的起始投影坐標、目標投影坐標和每個航點位置處的中間投影坐標。

在第一方面的上述可能設計中，所述獲取所述飛行器分別在所述起始位置、所述目標位置以及每個航點位置時視覺參照物在圖像平面上的起始投影坐標、目標投影坐標和每個航點投影坐標，包括：

以設置在地面上的所述視覺參照物為目標，在所述起始位置、所述目標位置以及每個航點位置分別獲取包括所述視覺參照物的地面圖像信息；

基于每個所述地面圖像信息中所述視覺參照物的特征點坐標和投影坐標轉換參數，確定所述視覺參照物的起始投影坐標、目標投影坐標和每個中間投影坐標。

在第一方面的另一種可能設計中，所述方法還包括：

控制所述起始投影坐標與所述目標投影坐標的誤差以及每個中間投影坐標與所述目標投影坐標均滿足指數收斂條件。

在第一方面的又一種可能設計中，所述預設約束條件包括：視野約束條件和防撞約束條件；

所述基于所述飛行器在所述起始位置、所述目標位置以及每個航點位置獲取到的地面圖像信息和預設約束條件，更新所述多個航點位置，包括：