[發明專利]路徑規劃方法、機器人及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201911279069.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110986953B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 李煌;趙開勇
• 申請（專利權）人: 達闥機器人股份有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/34
• 代理公司: 北京智晨知識產權代理有限公司 11584
• 代理人: 張婧

本發明涉及智能控制領域，公開了一種路徑規劃方法、機器人及計算機可讀存儲介質。路徑規劃方法，包括：構建自起始位置指向目標位置的約束向量；構建隨機樹；對隨機樹進行擴展，直至擴展至目標位置，連接根節點與目標位置形成規劃路徑；對隨機樹進行擴展，包括：獲取隨機樹中的父節點，生成采樣點，構建采樣點指向目標位置的采樣向量，構建父節點與采樣點之間的運動路徑；若小于預設閾值且不存在障礙物，則將采樣點加入隨機樹。與現有技術相比，本發明實施方式所提供的路徑規劃方法、機器人及計算機可讀存儲介質具有減少機器人路徑規劃計算中的運算量、提升路徑規劃的效率的優點。

技術領域

本發明涉及智能控制領域，特別涉及一種路徑規劃方法、機器人及計算機可讀存儲介質。

背景技術

近年來，隨著人工智能技術的進一步發展，自動控制技術應用越來越廣泛，如自主型機器人、汽車自動駕駛等，其中、自主型機器人越來越成為科技界的研究熱點。在機器人的自主控制中，無論是機器人的自主移動，還是機器人的手臂的控制，都需要對運動軌跡進行規劃，并控制機器人和/或機器人手臂沿規劃的運動軌跡移動，從而避免機器人與障礙物發生碰撞?，F有技術中的機器人進行路徑規劃時，使用的規劃算法主要是快速擴展隨機樹算法，通過對隨機樹的不斷擴展，形成起始位置至目標位置的軌跡。

然而，本發明的發明人發現，現有技術中的快速擴展隨機樹算法在進行路徑規劃的過程中，運算量較大，路徑規劃的效率較低。

發明內容

本發明實施方式的目的在于提供一種路徑規劃方法、機器人及計算機可讀存儲介質，有效的減少路徑規劃計算中的運算量、提升路徑規劃的效率。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種路徑規劃方法，包含以下步驟：構建自起始位置指向目標位置的約束向量；以所述起始位置為根節點，構建隨機樹；對所述隨機樹進行擴展，直至所述隨機樹擴展至所述目標位置，連接所述根節點與所述目標位置之間的葉子節點、形成規劃路徑；其中，所述對所述隨機樹進行擴展，包括：獲取所述隨機樹中的一個節點作為父節點，在所述父節點周圍預設空間范圍內隨機生成采樣點，構建所述采樣點指向所述目標位置的采樣向量，連接所述父節點與所述采樣點、形成運動路徑；判斷所述采樣向量與所述約束向量之間的向量夾角是否小于預設閾值、并判斷所述運動路徑上是否存在障礙物；若所述向量夾角小于預設閾值、且所述運動路徑上不存在障礙物，則將所述采樣點作為葉子節點加入所述隨機樹。

本發明的實施方式還提供了一種機器人，包括：路徑規劃裝置，以及機械手臂；其中，所述路徑規劃裝置包括：至少一個處理器；以及，與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行如前述的路徑規劃方法，以控制所述機械手臂的路徑規劃。

本發明的實施方式還提供了一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如前述的路徑規劃方法。

本發明實施方式相對于現有技術而言，構建自起始位置指向目標位置的約束向量，在對隨機樹進行擴展的過程中，隨機采集到采樣點后，獲取采樣點指向目標位置的采樣向量、并計算采樣向量與約束向量的向量夾角，將向量夾角小于預設閾值、且運動路徑上不存在障礙物的采樣點作為葉子節點加入隨機樹中，從而有效的減少葉子節點的數量，減少路徑規劃過程中計算量，提升路徑規劃的效率。

另外，所述將所述采樣點作為葉子節點加入所述隨機樹后，還包括：獲取所述葉子節點與所述目標位置之間的目標路徑；判斷所述目標路徑上是否存在障礙物；若所述目標路徑上不存在障礙物，則將所述目標位置加入所述隨機樹。