[發明專利]一種無人機路徑的搜索方法、裝置、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210131596.3
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114460968A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 樊寬剛;黃泰
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 于彬

1.一種無人機路徑的搜索方法，其特征在于，所述搜索方法包括：

在預先構建的柵格地圖中獲取無人機飛行路徑的起點和終點；其中，所述柵格地圖是通過環境地圖進行柵格化處理獲得的，所述柵格地圖中包括多個障礙物；

根據飛行路徑的起點和終點以及在障礙物的兩側進行路徑搜尋確定出飛行路徑的多個轉折點；

基于所述多個轉折點，在所述柵格地圖中確定出無人機的柵格路徑；

將所述柵格路徑進行優化處理，在所述環境地圖中構建無人機的目標飛行路徑。

2.根據權利要求1所述的搜索方法，其特征在于，通過以下步驟確定柵格地圖：

根據飛行環境中各個障礙物的邊緣頂點信息構建環境地圖；

根據預先設置的柵格單元對所述環境地圖進行柵格化處理；

根據柵格化后的所述環境地圖中各個障礙物的邊緣信息，將每個障礙物邊緣的柵格單元進行標記；其中，不同障礙物用不同標記進行區分；

針對于每一個障礙物，根據該障礙物邊緣的標記將該障礙物的邊緣構成的封閉區域的柵格單元，利用與該障礙物邊緣的同一標記進行填充；

將所述環境地圖中各個障礙物進行填充后的環境地圖確定為柵格地圖。

3.根據權利要求2所述的搜索方法，其特征在于，通過以下步驟確定飛行路徑的轉折點：

以飛行路徑的起點到終點之間的連線為基準線進行路徑搜尋，在路徑搜索中，根據柵格地圖中柵格單元的標記確定所述基準線與障礙物是否存在觸碰點；其中，所述觸碰點為基準線與至少一個障礙物的邊緣相交的多個交點中距離起點距離最小的交點；

若存在觸碰點，則以起點為圓心，將所述起點到所述觸碰點的方向確定為搜索方向的起始方向，在所述起始方向的兩側同時進行路徑搜索，在路徑搜索過程中將最先避開所述觸碰點所屬障礙物的一側搜索方向上確定轉折點，并將所述轉折點更新為起點繼續搜尋下一個轉折點，直至所述轉折點與終點之間的連線與任一障礙物不存在觸碰點；其中，所述轉折點與起點構成的直線路徑以及與終點構成的直線路徑均不與該障礙物接觸。

4.根據權利要求1所述的搜索方法，其特征在于，通過以下步驟構建無人機的目標飛行路徑：

將所述柵格地圖中的柵格路徑線性化后，獲得起點到終點每個柵格單元的中心點，將所述中心點對應到所述環境地圖中作為路徑節點；

將所述環境地圖中每個路徑節點依次連接確定出線性路徑；

根據所述環境地圖中各個障礙物對線性路徑上的路徑節點進行節點除雜，確定優化后的路徑節點；

根據優化后的路徑節點，在環境地圖中構建無人機的目標飛行路徑。

5.根據權利要求4所述的搜索方法，其特征在于，通過以下步驟確定優化后的路徑節點：

依次構建起點與各個路徑節點的連線，直到所述連線與障礙物接觸；

將該連線上所屬的路徑節點的上一個路徑節點確定為優化后的路徑節點。

6.根據權利要求4所述的搜索方法，其特征在于，根據優化后的路徑節點，在環境地圖中構建無人機的目標飛行路徑的步驟，包括：

根據優化后的路徑節點，清除所述優化后的路徑節點到上一個優化后的路徑節點之間的所有路徑節點；其中，初始狀態下，上一個優化后的路徑節點為無人機飛行路徑的起點；

將所述優化后的路徑節點更新為起點，確定下一個優化后的路徑節點，直至優化后的路徑節點與終點之間的連線不與任一障礙物接觸；

將無人機飛行路徑的起點、所有優化后的路徑節點以及終點依次進行連接，在環境地圖中構建無人機的目標飛行路徑。

7.一種無人機路徑的搜索裝置，其特征在于，所述搜索裝置包括：

獲取模塊，用于在預先構建的柵格地圖中獲取無人機飛行路徑的起點和終點；其中，所述柵格地圖是通過環境地圖進行柵格化處理獲得的，所述柵格地圖中包括多個障礙物；

搜尋模塊，用于根據飛行路徑的起點和終點以及在障礙物的兩側進行路徑搜尋確定出飛行路徑的多個轉折點；

確定模塊，用于基于所述多個轉折點，在所述柵格地圖中確定出無人機的柵格路徑；

優化模塊，用于將所述柵格路徑進行優化處理，在所述環境地圖中構建無人機的目標飛行路徑。