[發明專利]一種改進拓展式RRT路徑規劃方法、系統及裝置

在審

• 申請號: 202010480397.4
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111707264A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 劉成菊;姚陳鵬;陳啟軍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

1.一種改進拓展式RRT路徑規劃方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟S1、將起點x_start加入隨機樹；

步驟S2、生成隨機點x_rand并判斷其是否有效，有效則將隨機點x_rand加入隨機樹，否則舍棄該隨機點x_rand并重復步驟S2直至獲取有效的隨機點x_rand；

步驟S3、以步驟S2獲得的有效的隨機點x_rand為中心向周側進行隨機點拓展，并將拓展的有效隨機點加入隨機樹中，判斷目標點x_goal是否在隨機樹中，若是，則執行步驟S4，否則，返回步驟S2；

步驟S4、從目標點x_goal開始向起點x_start追溯父節點作為最終路徑。

2.根據權利要求1所述的一種改進拓展式RRT路徑規劃方法，其特征在于，步驟S2判斷隨機點x_rand是否有效具體包括：

步驟S21、判斷隨機點x_rand是否在障礙物內，若是則直接舍棄該隨機點x_rand并重新生成隨機點重復執行步驟S21，否則執行步驟S22；

步驟S22、尋找隨機樹中距離隨機點x_rand距離最近的點x_near，獲得隨機點x_rand與距離最近的點x_near的連線，判斷該連線是否經過障礙物，若是則該隨機點x_rand無效，否則該隨機點x_rand有效。

3.根據權利要求1所述的一種改進拓展式RRT路徑規劃方法，其特征在于，步驟S3中隨機點拓展的方式為：以有效的隨機點x_rand為圓心、隨機長度為半徑向若干方向生成隨機點。

4.根據權利要求1所述的一種改進拓展式RRT路徑規劃方法，其特征在于，步驟S3中將拓展的有效隨機點加入隨機樹中具體為：判斷拓展的隨機點與隨機點x_rand之間連線是否經過障礙物，若否則判定該拓展的隨機點有效，以隨機點x_rand為父節點，將該拓展的有效隨機點加入隨機樹，否則判定該拓展的隨機點無效，舍棄該點。

5.根據權利要求1所述的一種改進拓展式RRT路徑規劃方法，其特征在于，該方法用于狹窄通道下的路徑規劃。

6.一種改進拓展式RRT路徑規劃系統，其特征在于，該系統包括：

隨機樹建立單元(1)：將起點x_start加入隨機樹中建立隨機樹；

隨機點生成單元(2)：該單元生成隨機點x_rand并判斷其是否有效，并將有效隨機點加入隨機樹中；

隨機點拓展單元(3)：該單元以有效的隨機點x_rand為中心向周側進行隨機點拓展，并將拓展的有效隨機點加入隨機樹中；

路徑規劃單元(4)：該單元從目標點x_goal開始向起點x_start追溯父節點作為最終路徑；

循環處理單元(5)：該單元在目標點x_goal未出現在隨機樹中時依次循環啟動隨機點生成單元(2)和隨機點拓展單元(3)，在目標點x_goal出現在隨機樹中時結束隨機數建立，啟動路徑規劃單元(4)。