[發(fā)明專利]一種適用于復(fù)雜場景下移動(dòng)機(jī)器人路徑導(dǎo)航及規(guī)劃方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111053845.3
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113867336A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張磊;崔子鵬;汪雨洋;羅小川;楊博文
• 申請（專利權(quán)）人: 山東山速機(jī)器人科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

1.一種適用于復(fù)雜場景下移動(dòng)機(jī)器人路徑導(dǎo)航及規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲取障礙物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波處理；

步驟2：根據(jù)代價(jià)地圖以及機(jī)器人在地圖中的定位信息和終止點(diǎn)位置，生成由子路徑點(diǎn)集構(gòu)成的全局路徑；

步驟3：對子路徑點(diǎn)集進(jìn)行路徑優(yōu)化刪除掉非必須子路徑點(diǎn)，得到最優(yōu)子路徑點(diǎn)集；

步驟4：判斷機(jī)器人前進(jìn)過程中是否需要重新規(guī)劃路徑；

步驟5：構(gòu)建局部離線路徑庫，根據(jù)最優(yōu)局部路徑評價(jià)函數(shù)在局部離線路徑庫中尋找最優(yōu)局部路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于復(fù)雜場景下移動(dòng)機(jī)器人路徑導(dǎo)航及規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟1包括：

步驟1.1：將2D激光雷達(dá)采集到的信息經(jīng)過三角函數(shù)換算得到對應(yīng)的數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)；

步驟1.2：構(gòu)建以數(shù)據(jù)點(diǎn)p為中心、f_R為半徑的圓，計(jì)算圓內(nèi)包含的其他數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)n；

步驟1.3：如果nf_n，則認(rèn)為數(shù)據(jù)點(diǎn)p為噪聲點(diǎn)，需要濾除掉，否則保留該數(shù)據(jù)點(diǎn)，其中，f_n為判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為噪聲點(diǎn)所設(shè)置的閾值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于復(fù)雜場景下移動(dòng)機(jī)器人路徑導(dǎo)航及規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟2.1：將機(jī)器人以代價(jià)地圖中的當(dāng)前位置點(diǎn)作為起始點(diǎn)，并將起始點(diǎn)加入到跳點(diǎn)搜索算法中的列表Openlist中；

步驟2.2：計(jì)算列表Openlist中所有點(diǎn)的代價(jià)值g_cost：

式中，為運(yùn)行代價(jià)，為啟發(fā)代價(jià)，cost_parent為父節(jié)點(diǎn)代價(jià)值，cos_toparent為父節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的歐氏距離；

步驟2.3：將列表Openlist中g(shù)_cost最小的點(diǎn)s加入到列表closelist中；

步驟2.4：判斷列表closelist中是否存在終點(diǎn)，如果存在，得到全局路徑對應(yīng)的子路徑點(diǎn)集，否則判斷點(diǎn)s的鄰居點(diǎn)s′是否可通行，如果鄰居點(diǎn)s′不可通行，則舍棄該鄰居點(diǎn)s′，否則判斷該鄰居點(diǎn)s′是否需要被修剪掉，如果s′需要被修剪掉，則舍棄該鄰居點(diǎn)，否則s′加入到列表neiPoint中，修剪原則是跳點(diǎn)搜索中對鄰居節(jié)點(diǎn)是否需要被搜索所規(guī)定的挑選原則；

步驟2.5：計(jì)算列表neiPoint中鄰居點(diǎn)s′的代價(jià)值，并以s′為起點(diǎn)，沿鄰居點(diǎn)方向搜尋跳點(diǎn)，并計(jì)算每個(gè)跳點(diǎn)的代價(jià)值；

步驟2.6：判斷每個(gè)跳點(diǎn)是否在列表closelist或列表Openlist中，如果是，則更新跳點(diǎn)的代價(jià)值，否則將該跳點(diǎn)加入到Openlist中；

步驟2.7：重復(fù)上述步驟2.2～步驟2.6，一直搜索到目標(biāo)點(diǎn)。