[發(fā)明專利]一種無人機路徑的搜索方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210131596.3
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114460968A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊寬剛;黃泰
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 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(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 于彬

本申請?zhí)峁┝艘环N無人機路徑的搜索方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，所述搜索方法包括：在預(yù)先構(gòu)建的柵格地圖中獲取無人機飛行路徑的起點和終點；根據(jù)飛行路徑的起點和終點以及在障礙物的兩側(cè)進行路徑搜尋確定出飛行路徑的多個轉(zhuǎn)折點；基于多個轉(zhuǎn)折點，在柵格地圖中確定出無人機的柵格路徑；將柵格路徑進行優(yōu)化處理，在環(huán)境地圖中構(gòu)建無人機的目標飛行路徑。采用本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案能夠在障礙物的兩側(cè)同時進行遍歷搜索，確定飛行路徑中不與各個障礙物發(fā)生碰撞的多個轉(zhuǎn)折點，將起點、多個轉(zhuǎn)折點以及終點構(gòu)成的柵格路徑優(yōu)化處理獲取目標飛行路徑，簡化了飛行路徑，加快了路徑搜索速度，減少了搜索時間，從而節(jié)省飛行時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及路徑規(guī)劃的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無人機路徑的搜索方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

作為運動規(guī)劃的主要研究內(nèi)容，路徑規(guī)劃常被應(yīng)用于智能科技產(chǎn)品的運動軌跡規(guī)劃，包括：機器人的自主無碰行動、無人機的避障突防飛行等；例如：在一個大樓內(nèi)部利用無人機扮演‘快遞員’的角色，從配送區(qū)將指定貨物送到特定房間或者工位，在這之中可能需要飛上樓梯、穿越長廊、繞開立柱，避開障礙的同時保證路徑的最優(yōu)，更要準確到達目的地，這就涉及在有障礙物的環(huán)境下的路徑規(guī)劃問題。

目前，無人機路徑搜索主要通過A*算法進行路徑搜索，搜索出飛行路徑上的轉(zhuǎn)折點是緊貼飛行環(huán)境中的各個障礙物邊緣的多個路徑節(jié)點，通過上述多個路徑節(jié)點確定出的飛行路徑中會包括多個障礙物的大部分邊緣線，這會導(dǎo)致飛行路徑較長，并且路徑節(jié)點是以經(jīng)緯度或者相對坐標位置進行讀取，路徑搜索完成后，獲取所輸出的柵格路徑呈現(xiàn)階梯狀，對于無人機而言，需頻繁的大角度調(diào)整飛行方向，浪費大量飛行時間，不僅獲取的路徑較復(fù)雜且搜索時間較長。因此，如何縮短搜索時間，規(guī)劃一條簡單高效且能應(yīng)變不同狀況的路徑，成為了亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種無人機路徑的搜索方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，能夠在障礙物的兩側(cè)同時進行遍歷搜索，確定飛行路徑中不與各個障礙物發(fā)生碰撞的多個轉(zhuǎn)折點，將起點、多個轉(zhuǎn)折點以及終點構(gòu)成的柵格路徑優(yōu)化處理獲取目標飛行路徑；這種通過兩側(cè)同時遍歷搜索路徑以及對柵格路徑進行優(yōu)化獲取飛行路徑的方式，簡化了飛行路徑，加快了路徑搜索速度，減少了搜索時間，從而節(jié)省飛行時間。

本申請主要包括以下幾個方面：

第一方面，本申請實施例提供了一種無人機路徑的搜索方法，所述搜索方法包括：

在預(yù)先構(gòu)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(huán)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(jù)飛行路徑的起點和終點以及在障礙物的兩側(cè)進行路徑搜尋確定出飛行路徑的多個轉(zhuǎn)折點；

基于所述多個轉(zhuǎn)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(yōu)化處理，在所述環(huán)境地圖中構(gòu)建無人機的目標飛行路徑。

進一步的，通過以下步驟確定柵格地圖：

根據(jù)飛行環(huán)境中各個障礙物的邊緣頂點信息構(gòu)建環(huán)境地圖；

根據(jù)預(yù)先設(shè)置的柵格單元對所述環(huán)境地圖進行柵格化處理；

根據(jù)柵格化后的所述環(huán)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(qū)分；

針對于每一個障礙物，根據(jù)該障礙物邊緣的標記將該障礙物的邊緣構(gòu)成的封閉區(qū)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(huán)境地圖中各個障礙物進行填充后的環(huán)境地圖確定為柵格地圖。

進一步的，通過以下步驟確定飛行路徑的轉(zhuǎn)折點：