[發明專利]一種改進的輪式機器人路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202010547897.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111736602A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 吳劍敏;江飛;黃致遠;常偉;黃一鋮;門繼學;陳艷;徐成斯
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲得輪式機器人所在環境的地圖文件；

步驟2：判斷輪式機器人當前所在位置是否在規劃路徑上，若是，則將當前位置點設為起始點，然后執行步驟3，否則，輪式機器人運動到規劃路徑上，將輪式機器人在規劃路徑上的坐標點設置為起始點，然后執行步驟3；

步驟3：使用當前路徑點進行路徑規劃，獲得規劃路徑；

步驟4：過濾冗余路徑點，然后執行步驟5；

步驟5：使用新的路徑點進行路徑規劃，獲得優化后的規劃路徑。

2.根據權利要求1所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的地圖文件包括路徑點坐標、路徑線的起點位置和終點位置以及以任意路徑點為起點，與該起點相鄰的路徑點信息。

3.根據權利要求2所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的步驟2中判斷輪式機器人是否在規劃路徑上的具體方法為：

首先獲取輪式機器人在當前環境中的坐標位置，然后計算該坐標與鄰近路徑線之間的距離，若距離在預設距離閾值內，則判斷輪式機器人處于規劃路徑上，否則，判斷輪式機器人處于規劃路徑之外。

4.根據權利要求3所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的預設距離閾值為[0,0.01m]。

5.根據權利要求2所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的輪式機器人運動到規劃路徑上的具體方法為：

通過輪式機器人當前位置坐標尋找最近的路徑線，計算當前位置坐標與該路徑線之間的垂足坐標，然后輪式機器人運動到該垂足坐標處，同時將該垂足坐標點作為新的路徑點。

6.根據權利要求5所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的輪式機器人直線運動到垂足坐標處。

7.根據權利要求2所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的步驟4具體為：

從規劃路徑的起始點開始，選取起始點在內的三個節點進行迭代，這三個節點依次設置為起始點、中間點和結束點，判斷這三個節點是否在一條直線上，若是，則將中間點過濾，將結束點設置為新的起始點，然后從新的起始點處依次選取三個節點進行迭代，否則，將中間點設置為新的起始點，然后從新的起始點處依次選取三個節點進行迭代，直到所有節點均完成迭代。

8.根據權利要求7所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的步驟4中判斷三個節點是否在一條直線上的具體方法為：

起始點與中間點以及中間點與結束點之間共有兩個路徑線向量，通過向量法求解兩個路徑線向量之間的夾角θ，若夾角處于預設角度閾值內，則判斷這三個節點處于同一直線上，否則，判斷這三個節點未處于同一直線上。

9.根據權利要求8所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的預設角度閾值為[0,10°]。

10.根據權利要求1所述的一種改進的輪式機器人路徑規劃方法，其特征在于，所述的步驟5具體為：

使用Dijkstra方法對過濾冗余節點后的新的路徑點集合進行路徑規劃，獲得規劃路徑。