[發明專利]清掃路徑規劃方法及裝置

有效

• 申請號: 202010281285.6
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111521189B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張富強;顏波;徐成;張放;李曉飛;張德兆;王肖;霍舒豪
• 申請（專利權）人: 北京智行者科技有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 戴燕

本發明提供了一種清掃路徑規劃方法及裝置，方法包括：對待清掃區域進行處理，得到待清掃區域的中心骨架線；以中心骨架線為基線，以車輛的技術參數為平移距離，分別向上和向下平移，得到第一折線集和第二折線集；對第一折線集的邊緣和第二折線集的邊緣分別進行處理，得到待清掃區域第一側的第一曲線集和待清掃區域第二側的第二曲線集；對第一折線集、第二折線集、第一曲線集和第二曲線集進行拼接，得到覆蓋待清掃區域的原始規劃路徑；對原始規劃路徑中的折線位置進行平滑處理，得到覆蓋待清掃區域的目標規劃路徑。由此，保證了路徑規劃滿足車輛運動學約束，從而保證了生成的規劃路徑的有效性與合理性。

技術領域

本發明涉及數據處理領域，尤其涉及一種清掃路徑規劃方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著人工智能技術的飛速發展，自動駕駛技術已經越來越多地進入到人們的視野中。尤其在一些特定區域下，用于物流、清掃等的無人駕駛車輛正逐漸地改變這人們的生活。

對于無人清掃車而言，如何在一個特定區域內，盡可能多地清掃該片區域顯得尤為重要。因此，如何設計出一條滿足車輛的運動約束，同時能盡量遍歷整個區域的全覆蓋路徑具有非常重要的意義。

目前使用最廣的全覆蓋路徑規劃方法是基于柵格的規劃方式，主要應用在小型的掃地機器人上面。

基于柵格的全覆蓋路徑規劃方法主要是采用柵格地圖實現的，這種方法一般包括兩個部分：環境建模與路徑生成。首先是環境建模，即對給定的清掃區域進行柵格化處理，建立起整個區域的柵格地圖；然后根據柵格之間的連通性進行路徑的搜索和規劃，使路線能夠遍歷所有柵格。

基于柵格的全覆蓋路徑規劃算法在建立柵格的過程中需要大量的計算資源和運算空間，在待清掃區域面積比較大的情況(比如園區或者廣場)下，柵格地圖的面積也會隨之增大，帶來的運算效率也會顯著下降。

現有的全覆蓋路徑規劃算法大多適用于家用掃地機器人，生成的覆蓋路徑允許存在折線、掉頭等路線，沒有轉彎半徑的限制，不符合真實車輛運動學的約束，無法滿足室外的無人清掃車的路徑行駛需求。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種清掃路徑規劃方法及裝置，以解決現有技術中的路徑規劃運算效率下降且無法滿足室外的路徑行駛需求的問題。

為解決上述問題，第一方面，本發明提供了一種清掃路徑規劃方法，所述方法包括：

對待清掃區域進行處理，得到所述待清掃區域的中心骨架線；

以所述中心骨架線為基線，以車輛的技術參數為平移距離，分別向上和向下平移，得到第一折線集和第二折線集；

對所述第一折線集的邊緣和所述第二折線集的邊緣分別進行處理，得到待清掃區域第一側的第一曲線集和待清掃區域第二側的第二曲線集；

對所述第一折線集、所述第二折線集、所述第一曲線集和所述第二曲線集進行拼接，得到覆蓋所述待清掃區域的原始規劃路徑；

對所述原始規劃路徑中的折線位置進行平滑處理，得到覆蓋所述待清掃區域的目標規劃路徑。

在一種可能的實現方式中，所述對待清掃區域進行處理，得到所述待清掃區域的中心骨架線具體包括：

通過Delaunay三角剖分算法，將待清掃區域拆分為多個三角形；

根據各個三角形的鄰接關系，將鄰接三角形的跨接邊的中點順序相連，得到中心骨架線。

在一種可能的實現方式中，，所述車輛的技術參數包括車輛寬度，所述以所述中心骨架線為基線，以車輛的技術參數為平移距離，分別向上和向下平移，得到第一折線集和第二折線集，具體包括：