[發明專利]基于激光雷達和深度相機的路徑規劃及避障的方法及系統

在審

• 申請號: 202011179495.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112611374A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 郭彥彬;王國平;劉迎賓;葉韶華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20;G01C21/00;G01S17/894;G01S17/93;G01S17/931;G01S19/42
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 梁凱

1.一種基于激光雷達和深度相機的路徑規劃及避障的方法，其特征在于，包括：

將激光雷達和深度相機安裝在AGV小車運動平臺上，并根據所述AGV小車運動平臺內預設的中央處理系統，獲取AGV小車運動軌跡模型；

根據所述激光雷達，對位置環境進行重建，并獲取環境布局數據；

根據所述深度相機，監控所述AGV小車運動平臺的周圍環境的整體運行情況；

基于激光雷達和深度相機，根據所述環境布局數據和整體運行情況，構建所述AGV小車運動平臺自主避障算法，確定目標最優路徑。

2.根據所述權利要求1所述的一種基于激光雷達和深度相機的路徑規劃及避障的方法，其特征在于，所述將激光雷達和深度相機裝置在AGV小車運動平臺上，并根據所述AGV小車運動平臺內預設的中央處理系統，獲取AGV小車運動軌跡模型，還包括：

將激光雷達和深度相機裝置在AGV小車運動平臺上；其中，

所述激光雷達由單束窄帶激光器和接收器構成，并安置在AGV小車的頂部平臺區域；其中，

所述單束窄帶激光器用于發射光脈沖，獲取發射時間t1；

所述接收器用于接收光脈沖，獲取接收時間t2；

所述深度相機由一個RGB攝像頭和一個深度攝像頭組成；其中，

所述RGB攝像頭用于采集所述被拍攝物品的光線圖像；

所述深度攝像頭用于獲取圖像的三維結構；

根據所述AGV小車運動平臺內預設的中央處理系統，確定動態窗口算法；

根據動態窗口算法，確定AGV小車的運動模型；其中，

設兩輪移動AGV小車的軌跡是一段一段的圓弧或者直線(旋轉速度為0時)，一對(vt，wt)就代表一個圓弧軌跡,具體推導如下:假設不是全向運動AGV小車，它做圓弧運動的半徑為：

r＝v/w

當旋轉速度w不等于0時，AGV小車坐標為：

θ_t＝θ_t+WΔ_i

根據所述AGV小車的運動模型，模擬AGV小車的軌跡，并獲取AGV小車運動軌跡模型。

3.根據所述權利要求2所述的一種基于激光雷達和深度相機的路徑規劃及避障的方法，其特征在于，所述根據所述深度相機，監控所述AGV小車運動平臺的周圍環境的整體運行情況，包括：

根據所述深度相機的RGB攝像頭，獲取所述AGV小車移動平臺的周圍環境的光線信號；

根據所述深度相機的深度攝像頭，獲取所述AGV小車移動平臺的周圍環境的圖像信息；

根據所述光線信號和圖像信息，采集所述周圍環境圖像的不同深度區域圖像，獲取不同的圖像相位信息；

根據所述不同的圖像相位信息，確定相位數據；

通過預設的算法計算所述相位數據，確定所述AGV小車移動平臺的周圍環境的深度信息；

根據所述深度信息，確定所述AGV小車移動平臺的周圍環境的三維結構；

根據所述三維結構，確定所述AGV小車移動平臺的周圍環境的整體運行情況。