[發(fā)明專利]一種全局路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011268159.3
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112306067B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 許萬;張婷婷;楊曄;王琪;方德浩
• 申請（專利權）人: 湖北工業(yè)大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

1.一種全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述方法包括：

初始化采樣區(qū)域、重復次數(shù)和搜索到路徑次數(shù)：將采樣地圖設置為采樣區(qū)域，重復次數(shù)用M表示，搜索到路徑次數(shù)用L表示，L＝0；

在所述采樣地圖上設置起點和終點，

在所述采樣地圖上隨機撒n個點；

刪除所述采樣地圖上障礙物上的點，所述采樣區(qū)域上的點構(gòu)成第一點集；

在所述第一點集中搜索從所述起點到所述終點的路徑；

若不能搜索到所述路徑，返回步驟“在所述采樣地圖上隨機撒n個點”；

若搜索到所述路徑，L值加1，將所述路徑記錄為路徑L；

若L＝1，則對所述路徑進行膨脹，所述采樣區(qū)域更新為所述路徑的膨脹區(qū)域，返回步驟“在所述采樣地圖上隨機撒n個點”；

若L1，判斷路徑L與路徑L-1是否相同；

若所述路徑L與所述路徑L-1不相同，則對所述路徑進行膨脹，所述采樣區(qū)域更新為所述路徑的膨脹區(qū)域，返回步驟“在所述采樣地圖上隨機撒n個點”；

若所述路徑L與所述路徑L-1相同，則M值加1；

若M小于或等于設置值，對所述路徑進行膨脹，所述采樣區(qū)域更新為所述路徑的膨脹區(qū)域，返回步驟“在所述采樣地圖上隨機撒n個點”；

若M大于所述設置值，則將路徑L作為輸出路徑。

2.根據(jù)權利要求1所述的全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述在所述第一點集中搜索從所述起點到所述終點的路徑，具體包括：

根據(jù)所述第一點集確定無向鄰接矩陣；

通過迪杰斯特拉算法，在所述無向鄰接矩陣中搜索從所述起點到所述終點的路徑。

3.根據(jù)權利要求1所述的全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述對所述路徑進行膨脹，具體包括：

向所述路徑兩側(cè)膨脹設定距離，膨脹方向為垂直于所述起點到所述終點的直線。

4.根據(jù)權利要求3所述的全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述設定距離的計算公式為：其中，D_factor表示設定距離，E表示所述采樣地圖的長和寬中的最大值，表示所述采樣區(qū)域的拓展因子。

5.根據(jù)權利要求4所述的全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，當L1時，若連續(xù)N次不能搜索到所述起點到所述終點的路徑，則減小所述采樣區(qū)域的拓展因子，若搜索到所述路徑，則所述采樣區(qū)域的拓展因子更新為最大值

6.根據(jù)權利要求1所述的全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述方法還包括：采用B樣條曲線平滑方法平滑所述輸出路徑。

7.根據(jù)權利要求1所述的全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述方法還包括：

將所述輸出路徑上的起點作為起始端點，依次將所述輸出路徑上的點作為檢測節(jié)點；

判斷所述起始端點到所述檢測節(jié)點之間是否與障礙物相交；

若不相交，則將所述起始端點到所述檢測節(jié)點之間的點刪除；

若相交，則將所述檢測節(jié)點作為起始端點，返回步驟“判斷所述起始端點到所述檢測節(jié)點之間是否與障礙物相交”。

8.根據(jù)權利要求1所述的全局路徑規(guī)劃方法，其特征在于，在所述采樣地圖上隨機撒n個點之前，具體包括：

將所述采樣地圖柵格化；

將所述采樣地圖上所占柵格數(shù)小于設定閾值的障礙物刪除。