[發(fā)明專利]一種無(wú)人機(jī)避障的方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110262530.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112947570B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州臻迪智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 鐘揚(yáng)飛

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種無(wú)人機(jī)避障的方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括：獲取無(wú)人機(jī)前視攝像頭拍攝的前視圖像，其中，所述前視攝像頭位于所述無(wú)人機(jī)的機(jī)身下方；根據(jù)所述前視圖像建立環(huán)境地圖，其中，所述環(huán)境地圖表示所述前視圖像中的物體在真實(shí)環(huán)境中的位置；根據(jù)所述環(huán)境地圖獲取安全路徑，其中，所述安全路徑上的各位置點(diǎn)處于無(wú)障礙物的區(qū)域；根據(jù)所述安全路徑生成期望航向；控制所述無(wú)人機(jī)按照所述期望航向進(jìn)行避障飛行，能夠減輕無(wú)人機(jī)負(fù)擔(dān)同時(shí)實(shí)現(xiàn)全向避障。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)實(shí)施例涉及無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)人機(jī)避障的方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

相關(guān)技術(shù)中，在跟隨人，車等目標(biāo)時(shí)，要調(diào)整無(wú)人機(jī)航向和云臺(tái)偏航角，使目標(biāo)在視野中心，然后讓無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡跟隨目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，在跟隨過(guò)程中還要避開(kāi)障礙，目前使用增加無(wú)人機(jī)不同方向雙目攝像頭的數(shù)量來(lái)完成全向避障，但該方法增加了無(wú)人機(jī)處理器的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也增加了無(wú)人機(jī)的重量。

因此，如何減輕無(wú)人機(jī)負(fù)擔(dān)同時(shí)實(shí)現(xiàn)全向避障成為了亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種無(wú)人機(jī)避障的方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例至少能夠?qū)崿F(xiàn)生成無(wú)人機(jī)的期望航向，從而減輕無(wú)人機(jī)負(fù)擔(dān)同時(shí)實(shí)現(xiàn)全向避障。

第一方面，一種無(wú)人機(jī)避障的方法，所述方法包括：獲取無(wú)人機(jī)前視攝像頭拍攝的前視圖像，其中，所述前視攝像頭位于所述無(wú)人機(jī)的機(jī)身下方；根據(jù)所述前視圖像建立環(huán)境地圖，其中，所述環(huán)境地圖表示所述前視圖像中的物體在真實(shí)環(huán)境中的位置；根據(jù)所述環(huán)境地圖獲取安全路徑，其中，所述安全路徑上的各位置點(diǎn)處于無(wú)障礙物的區(qū)域；根據(jù)所述安全路徑生成期望航向；控制所述無(wú)人機(jī)按照所述期望航向進(jìn)行避障飛行。

因此，本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)一種無(wú)人機(jī)避障的方法，能夠獲得無(wú)人機(jī)的期望航向，從而控制無(wú)人機(jī)按照期望航向避障飛行，通過(guò)只設(shè)置一個(gè)前置攝像頭進(jìn)行拍攝，能夠減輕無(wú)人機(jī)的負(fù)擔(dān)，并且由于減少了攝像頭，所以在減輕無(wú)人機(jī)負(fù)擔(dān)的基礎(chǔ)上還節(jié)約了成本。

結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，在所述獲取無(wú)人機(jī)前視攝像頭拍攝的前視圖像之前，所述方法還包括：獲取所述無(wú)人機(jī)的速度方向；調(diào)整所述無(wú)人機(jī)機(jī)頭的方向與所述速度方向一致。

因此，本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)使無(wú)人機(jī)機(jī)頭的方向與速度方向一致，能夠使無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中保持飛行方向。

結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述前視圖像建立環(huán)境地圖，包括：以所述無(wú)人機(jī)為原點(diǎn)，將所述前視圖像中各像素的像素位置和深度信息，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，獲得所述環(huán)境地圖。

因此，本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)將前視圖像轉(zhuǎn)化成環(huán)境地圖以使能夠在環(huán)境地圖上生成安全路徑和期望航向，從而使無(wú)人機(jī)避障飛行。

結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述安全路徑生成期望航向，包括：將所述安全路徑進(jìn)行軌跡優(yōu)化，得到路徑曲線函數(shù)；對(duì)所述路徑曲線函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，獲得速度曲線函數(shù)；根據(jù)所述速度曲線函數(shù)中的速度向量，獲得所述期望航向。

因此，本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)生成期望航向，能夠使無(wú)人機(jī)根據(jù)期望航向飛行，從而達(dá)到避障飛行的目的。

結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述環(huán)境地圖獲取安全路徑，包括：根據(jù)運(yùn)動(dòng)策略和與所述運(yùn)動(dòng)策略對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)公式預(yù)測(cè)未來(lái)多個(gè)時(shí)刻所述無(wú)人機(jī)的多個(gè)位置點(diǎn)，其中，所述運(yùn)動(dòng)策略包括：加速、勻速或者減速；在確認(rèn)所述多個(gè)位置點(diǎn)中至少部分位置點(diǎn)滿足預(yù)設(shè)條件的情況下，計(jì)算所述至少部分位置點(diǎn)的損失函數(shù)，獲得與所述至少部分位置點(diǎn)中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的損失函數(shù)值，得到多個(gè)候選損失函數(shù)值；從所述多個(gè)候選損失函數(shù)值中選擇數(shù)值最小的損失函數(shù)值所對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)作為所述安全路徑上的一個(gè)軌跡點(diǎn)；重復(fù)執(zhí)行如上述實(shí)施方式中的步驟，直至滿足終止條件，得到多個(gè)軌跡點(diǎn)。

結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述速度曲線函數(shù)中的速度向量，獲得所述期望航向，包括：計(jì)算所述速度向量中的第一分量與第二分量之間的夾角；將所述夾角作為所述期望航向。