[發明專利]一種局部環境未知的移動機器人雙層路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202010993923.7
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN112025715A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 楊春雨;汪蕓;張鑫;馬磊;王國慶;代偉;繆燕子;王霄;周林娜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 馮艷芬

1.一種局部環境未知的移動機器人雙層路徑規劃方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)獲取待規劃區域的全局環境信息；

(2)將待規劃區域劃分為若干子區域，并根據全局環境信息采用生物激勵神經網絡算法進行全局路徑規劃，得到每個子區域內的路徑；

(3)按照全局路徑規劃的路徑行走，在行走過程中采用傳感器實時探測外界局部環境信息，并在移動機器人可視窗口實時更新；

(4)當根據可視窗口獲知遇到未知障礙物時，采用滾動規劃行走法完成未知障礙物所在子區域的局部路徑規劃和行走；

(5)采用點對點路徑規劃方法規劃從未知障礙物所在子區域到下一子區域起始點的路徑，并按照該路徑到達下一子區域起始點；

(6)返回執行步驟(3)，直至所有子區域路徑走完到達終點，得到待規劃區域的全部路徑。

2.根據權利要求1所述的局部環境未知的移動機器人雙層路徑規劃方法，其特征在于：步驟(4)所述滾動規劃行走法具體包括：

(4.1)根據當前可視窗口判斷是否已到達未知障礙物所在子區域的目標點；若是，則執行步驟(5)，否則執行步驟(4.2)

(4.2)將規劃窗口滾動更新為當前可視窗口，并根據規劃窗口內的外界局部環境信息運用優先級啟發式方法確定當前滾動規劃周期的最優子目標點；

(4.3)采用生物激勵神經網絡算法規劃到最優子目標點的路徑，并按照規劃的路徑行走至該最優子目標點，其中，行走過程中可視窗口實時更新；

(4.4)返回執行步驟(4.2)。

3.根據權利要求2所述的局部環境未知的移動機器人雙層路徑規劃方法，其特征在于：所述優先級啟發式方法具體包括：

(4.2.1)以移動機器人當前所在位置為中心，將相鄰位置劃分為8個分格；

(4.2.2)獲取移動機器人的遍歷方式，當遍歷方式為從左往右時，選擇模板1的優先級順序形成序列；遍歷方式為從右往左時，選擇模板2的優先級順序形成序列；

其中，模板1中優先級按照從高到低依次為：右側分格、后側分格、前側分格、左側分格、右后分格、右前分格、左后分格、左前分格；模板2中優先級按照從高到低依次為：左側分格、前側分格、后側分格、右側分格、左后分格、左前分格、右后分格、右前分格；

(4.2.3)根據規劃窗口內的外界局部環境信息依次判斷8個分格內是否存在障礙物，如果存在障礙物，則將該分格從序列中刪除；

(4.2.4)選擇序列中優先級級別最高的分格作為最優子目標點。

4.根據權利要求1所述的局部環境未知的移動機器人雙層路徑規劃方法，其特征在于：步驟(5)中點對點路徑規劃方法采用生物激勵神經網絡算法實現。

5.根據權利要求1所述的局部環境未知的移動機器人雙層路徑規劃方法，其特征在于：待規劃區域的全局環境信息通過遙感衛星系統獲取。