[發(fā)明專利]一種碰撞檢測方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210343304.2
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114918913A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李清蕾;馬皝平;陳鵬;王玉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州芯控智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 杭州華知專利事務(wù)所(普通合伙) 33235
• 代理人: 張德寶

1.一種碰撞檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云，計(jì)算障礙物的根包圍盒和機(jī)器人的根包圍盒；

將所述根包圍盒根據(jù)空間順序編碼，生成層次包圍樹；所述根包圍盒作為所述層次包圍樹的根節(jié)點(diǎn)，由所述根包圍盒切割而成的包圍盒作為所述層次包圍樹的子節(jié)點(diǎn)或葉子節(jié)點(diǎn)；

使用樹遍歷算法將障礙物的層次包圍樹與機(jī)器人的層次包圍樹，根據(jù)包圍盒中的點(diǎn)與面的投影關(guān)系做相交測試，確定關(guān)于機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對；

將機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對中點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，通過三角面片相交測試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對中點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，通過三角面片相交測試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)之前，包括：

對障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云分別采用三角化算法，獲得關(guān)于障礙物的點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，以及機(jī)器人的點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云，計(jì)算障礙物的根包圍盒和機(jī)器人的根包圍盒之前：

獲取障礙物的場景點(diǎn)云和機(jī)器人的場景點(diǎn)云，對目標(biāo)區(qū)域提取，獲得障礙物點(diǎn)云和機(jī)器人點(diǎn)云。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用GPU加速計(jì)算障礙物的根包圍盒和機(jī)器人的根包圍盒；和/或，使用GPU加速生成層次包圍樹；和/或，使用GPU加速三角面片相交測試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述根包圍盒根據(jù)空間順序編碼，生成層次包圍樹，包括：

將所述根包圍盒中每個點(diǎn)的坐標(biāo)通過莫頓編碼方式計(jì)算莫頓碼值，并根據(jù)莫頓碼值將所述根包圍盒劃分成多個子包圍盒；

獲取所述子包圍盒中每個點(diǎn)莫頓碼值，并根據(jù)莫頓碼值將所述子包圍盒劃分成多個孫子包圍盒；

將所述根包圍盒作為根節(jié)點(diǎn)、子包圍盒作為子節(jié)點(diǎn)、孫子包圍盒作為葉子節(jié)點(diǎn)，生成層次包圍樹。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用樹遍歷算法將障礙物的層次包圍樹與機(jī)器人的層次包圍樹，根據(jù)包圍盒中的點(diǎn)與面的投影關(guān)系做相交測試，確定關(guān)于機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對，包括：

選取機(jī)器人的層次包圍樹中根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的根包圍盒，與障礙物的層次包圍樹中根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的根包圍盒，根據(jù)點(diǎn)與面的投影關(guān)系做相交測試，確定障礙物的層次包圍樹中根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的根包圍盒是否與機(jī)器人的層次包圍樹中根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的根包圍盒存在相交；

如果障礙物的層次包圍樹中根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的根包圍盒與機(jī)器人的層次包圍樹中根節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的根包圍盒存在相交，獲取障礙物的層次包圍樹中子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的包圍盒，并將障礙物的層次包圍樹中子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的包圍盒與機(jī)器人的層次包圍樹中子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的包圍盒，根據(jù)點(diǎn)與面的投影關(guān)系做相交測試，確定子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的碰撞包圍盒對；

根據(jù)子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的碰撞包圍盒對，獲取障礙物的層次包圍樹中葉子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的包圍盒和機(jī)器人的層次包圍樹中葉子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的包圍盒；

將障礙物的層次包圍樹中葉子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的包圍盒與機(jī)器人的層次包圍樹中葉子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的包圍盒，根據(jù)點(diǎn)與面的投影關(guān)系做相交測試，確定葉子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的碰撞包圍盒對；所述葉子節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的碰撞包圍盒對為關(guān)于機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將機(jī)器人與障礙物的最小碰撞包圍盒對中點(diǎn)與點(diǎn)之間三角化關(guān)系，通過三角面片相交測試算法，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)和障礙物的碰撞點(diǎn)，包括：

以障礙物的最小碰撞包圍盒為基準(zhǔn)，獲取障礙物的最小碰撞包圍盒對應(yīng)的三角面片，將機(jī)器人的最小碰撞包圍盒中所有點(diǎn)通過三角面片相交測試算法，與障礙物的最小碰撞包圍盒對應(yīng)的三角面片做相交測試，確定機(jī)器人的碰撞點(diǎn)；

以機(jī)器人的最小碰撞包圍盒為基準(zhǔn)，獲取機(jī)器人的最小碰撞包圍盒對應(yīng)的三角面片，將障礙物的最小碰撞包圍盒中所有點(diǎn)通過三角面片相交測試算法，與機(jī)器人的最小碰撞包圍盒對應(yīng)的三角面片做相交測試，確定障礙物的碰撞點(diǎn)。