[發明專利]一種基于拓展引導的非均勻采樣運動規劃方法在審
| 申請號: | 202210455016.6 | 申請日: | 2022-04-27 |
| 公開(公告)號: | CN114764250A | 公開(公告)日: | 2022-07-19 |
| 發明(設計)人: | 陳彥杰;張智星;蘭立民;于建業 | 申請(專利權)人: | 福州大學 |
| 主分類號: | G05D1/02 | 分類號: | G05D1/02;G06Q10/04 |
| 代理公司: | 福州元創專利商標代理有限公司 35100 | 代理人: | 蔡學俊;薛金才 |
| 地址: | 350108 福建省福州市*** | 國省代碼: | 福建;35 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 基于 拓展 引導 均勻 采樣 運動 規劃 方法 | ||
1.一種基于拓展引導的非均勻采樣運動規劃方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟S1、狹窄通道拓展起點選擇:利用混合高斯采樣,得到點集Vuni和點集Vgau,從點集Vgau中篩選狹窄通道拓展起點,組成集合Vstart;
步驟S2、導向階段初始方向選擇:選擇未經過拓展的起始點xstart∈Vstart,進行局部采樣并構建向量集合選擇出拓展方向q1,q2,以xstart作為當前拓展點xexp,q1作為當前拓展方向q;
步驟S3、局部采樣:將當前拓展點更新為xexp←xexp+q,在xexp為中心,半徑為rsample,軸線方向為q的半球域內進行均勻采樣,采樣點集合為Xsample;
步驟S4、判斷是否仍位于狹窄通道內:利用Xsample,通過PCA算法判斷當前區域是否仍為狹窄通道區域,若是則執行步驟S5,否則執行步驟S8;
步驟S5、鏈拓展:以Xsample與xexp構建向量集合Q,從Q中選擇出拓展方向q;
步驟S6、判斷當前拓展方向q的模長||q||是否大于設定步距lmin,若是則執行步驟S3,否則執行步驟S7;
步驟S7、記錄鏈端點:將當前拓展點xexp加入鏈端點集合Vend中;
步驟S8、判斷當前拓展起點xstart是否已完成兩個方向的拓展,若是則執行步驟S9,否則以xstart作為當前拓展點xexp,q2作為當前拓展方向q,返回步驟S3繼續;
步驟S9、判斷是否所有xstart∈Vstart均已完成拓展,是則執行步驟S10,否則返回步驟S2繼續;
步驟S10、轉向階段初始方向選擇:選擇未經過拓展的鏈端點xend∈Vend,進行局部采樣并構建向量集合選擇出拓展方向q作為當前拓展方向,以xend作為當前拓展點xexp;
步驟S11、局部采樣:將當前拓展點更新為xexp←xexp+q,在xexp為中心,半徑為rsample,軸線方向為q的半球域內進行均勻采樣,采樣點集合為Xsample;
步驟S12、判斷是否仍位于狹窄通道內:利用Xsample,通過PCA算法判斷當前區域是否仍為狹窄通道區域,若是則執行步驟S13,否則執行步驟S15;
步驟S13、鏈拓展:以Xsample與xexp構建向量集合Q,從Q中選擇出拓展方向q;
步驟S14、判斷當前拓展方向q的模長||q||是否大于設定步距lmin,若是則返回步驟S11繼續,否則執行步驟S15;
步驟S15、判斷是否所有xend∈Vend均已完成拓展,若是則輸出包含拓展過程中的所有采樣點的集合Vsample,否則返回步驟S10繼續;
步驟S16、采樣規劃算法根據所得到的采樣點集合Vsample進行路徑規劃;
步驟S17、機器人接收到算法規劃的可行解,控制機器人運動到目標位置,運動規劃結束。
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