[發明專利]一種避障路徑規劃方法和裝置

在審

• 申請號: 202210155730.3
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114661045A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 劉勝明;翁蒙;甄武斌
• 申請（專利權）人: 蘇州艾吉威機器人有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

1.一種避障路徑規劃方法，其特征在于，包括：

S10、檢測目標障礙物與智能車行駛路徑之間的距離是否小于預設距離閾值；

S20、若是，則確定智能車的目標點和可避障區域內檢測到的障礙物；

S30、根據智能車與障礙物之間的距離對人工勢場法進行改進，并基于改進的人工勢場法計算智能車行駛過程中的合力，以對智能車行駛至目標點的過程進行避障。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，S30中根據智能車與障礙物之間的距離對人工勢場法進行改進，包括：

將斥力函數中的斥力系數改進為：

其中，p為改進前的斥力常系數，ρⁿ(X_c,X_o)為智能車與障礙物之間的距離，n為非負常量，β，γ為斥力與引力所圍成的三角形的內角。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在智能車行向目標點行駛的過程中，判斷智能車的狀態是否處于局部最優狀態；

若是，則引入斥力偏轉模型對斥力進行偏轉，以減小引力與斥力之間的夾角；

若偏轉后的智能車逃離局部最優狀態，則控制智能車繼續朝目標點運動。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，若偏轉后的智能車未逃離局部最優狀態，則為智能車建立虛擬目標點，控制車輛運動到虛擬目標點；

在智能車行駛至虛擬目標點后，繼續判智能車是否處于局部最優狀態；

若是，則繼續為智能車建立新的虛擬目標點，直至車輛逃離局部最優狀態后，再控制車輛繼續朝目標點運動，從而完成導航。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，為智能車建立虛擬目標點包括：

將智能車的坐標延偏轉后的K平移一段距離l，得到新的智能車坐標點(x’_c,y’_c)；

以(x’_c,y’_c)為起點偏轉90°得到一個新的方向K′，以(x’_c,y’_c)為起點，在K′方向上向前平移一段距離得到虛擬目標點。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，判斷智能車的狀態是否處于局部最優狀態，包括：

假設局部最優陷阱的圓半徑為R₁，記智能車走完大小為R₁的路徑所花的時間為t₁，經時間t₁后計算此時間內智能車走過的距離dis；

若dis≥R₁，則智能車并未陷入局部最優，否則智能車陷入局部最小點。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，判斷智能車的狀態是否處于局部最優狀態，包括：

檢測智能車所處的局部最優位置是否為目標點；

若是目標點，則停止前行；

若不是目標點且智能車的勢能U(X)滿足U(X)＜minU(X)，則智能車處于局部最優狀態。

8.一種避障路徑規劃裝置，其特征在于，包括：

障礙物檢測模塊，用于檢測目標障礙物與智能車行駛路徑之間的距離是否小于預設距離閾值；

目標點和障礙物確定模塊，用于確定智能車的目標點和可避障區域內檢測到的障礙物；

避障模塊，用于根據智能車與障礙物之間的距離對人工勢場法進行改進，并基于改進的人工勢場法計算智能車行駛過程中的合力，以對智能車行駛至目標點的過程進行避障。