[發明專利]移動機器人的路徑規劃方法、路徑規劃裝置及終端設備

有效

• 申請號: 202010169199.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111288995B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 霍烺誠;吳運才;陳勇全;錢輝環
• 申請（專利權）人: 深圳市人工智能與機器人研究院;香港中文大學（深圳）
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

1.一種移動機器人的路徑規劃方法，其特征在于，包括：

獲取第一局部路徑參數集合，并將所述第一局部路徑參數集合中的每組局部路徑參數對應生成一組待選局部路徑位置信息；

獲取當前的路徑規劃周期對應的全局路徑中的路徑線段和所述移動機器人當前的運動狀態，并根據所述路徑線段和所述移動機器人當前的運動狀態從生成的各組待選局部路徑位置信息中確定出一組目標局部路徑位置信息；

根據所述移動機器人當前的運動狀態和所述目標局部路徑位置信息，確定所述當前的路徑規劃周期對應的目標局部路徑；

每組局部路徑參數包括M組子路徑參數，其中，所述M為正整數；

所述將所述第一局部路徑參數集合中的每組局部路徑參數對應生成一組待選局部路徑位置信息，包括：

對于每組局部路徑參數，將所述局部路徑參數中的每組子路徑參數對應生成一組子路徑位置信息；

根據生成的M組子路徑位置信息，確定所述局部路徑參數對應的待選局部路徑位置信息；

每組子路徑參數包括子路徑軌跡半徑和子路徑時間參數，其中，所述子路徑半徑通過斐波那契數列采樣生成，所述子路徑時間參數包括子路徑對應的時間和多個運動時刻，所述多個運動時刻根據預設的時間間隔和所述子路徑對應的時間確定；

所述將所述局部路徑參數中的每組子路徑參數對應生成一組子路徑位置信息，包括：

對于每組子路徑參數，根據公式確定所述子路徑參數中的子路徑軌跡半徑對應的子路徑終點線速度和子路徑終點角速度，其中，所述v表示子路徑終點線速度，所述w表示子路徑終點角速度，所述r是子路徑軌跡半徑，所述v_const是預設的速度限值，所述w_const是預設的角速度限值；

根據所述子路徑終點線速度和所述子路徑終點角速度，計算所述子路徑參數中所述子路徑時間參數包含的每個運動時刻對應的瞬時線速度和瞬時角速度；

將所述子路徑終點線速度、所述子路徑終點角速度、所述瞬時線速度和所述瞬時角速度記為所述子路徑參數對應的一組子路徑位置信息。

2.如權利要求1所述的移動機器人的路徑規劃方法，其特征在于，所述根據所述路徑線段和所述移動機器人當前的運動狀態從生成的各組待選局部路徑位置信息中確定出一組目標局部路徑位置信息，包括：

根據所述路徑線段和所述移動機器人當前的運動狀態分別計算每組待選局部路徑位置信息對應的評價值；

根據所述評價值從所述各組待選局部路徑位置信息中確定出一組目標局部路徑位置信息。

3.如權利要求2所述的移動機器人的路徑規劃方法，其特征在于，在所述根據所述路徑線段和所述移動機器人當前的運動狀態分別計算每組待選局部路徑位置信息對應的評價值的步驟中，任意一組待選局部路徑位置信息對應的評價值的計算方式包括：

根據所述移動機器人當前的運動狀態，計算所述待選局部路徑位置信息和所述路徑線段之間的重合度誤差；

計算所述待選局部路徑位置信息對應的平滑度；

根據所述移動機器人當前的運動狀態，確定所述待選局部路徑位置信息對應的障礙物系數；

根據所述重合度誤差、所述平滑度和所述障礙物系數計算所述待選局部路徑位置信息對應的評價值。

4.如權利要求2所述的移動機器人的路徑規劃方法，其特征在于，所述根據所述評價值從所述各組待選局部路徑位置信息中確定出一組目標局部路徑位置信息，包括：

確定計算出的評價值中的最小評價值，為候選評價值；

將所述候選評價值對應的待選局部路徑位置信息確定為所述目標局部路徑位置信息。

5.如權利要求4所述的移動機器人的路徑規劃方法，其特征在于，在將所述候選評價值對應的待選局部路徑位置信息確定為所述目標局部路徑位置信息之后，所述方法還包括：

在所述候選評價值對應的局部路徑參數的預設范圍內，重新獲取第二局部路徑參數集合；

繼續確定所述第二局部路徑集合對應的候選評價值，直到確定出N個候選評價值，并將所述目標局部路徑位置信息更新為第N次確定出的候選評價值對應的局部路徑參數。