[發(fā)明專利]路徑生成方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和程序產(chǎn)品

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211277110.3
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115760909A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳章;田宇;鄧飏;蘆維寧;梁斌
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T11/20;G06T7/73
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 喬改利

本申請涉及一種路徑生成方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和程序產(chǎn)品。該方法包括：根據(jù)目標(biāo)對象的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及預(yù)設(shè)角度，生成初始路徑，并基于初始路徑結(jié)合預(yù)設(shè)回旋曲線對初始路徑及預(yù)設(shè)角度進(jìn)行更新，生成更新后的路徑及更新后的角度；在更新后的路徑的曲率小于預(yù)設(shè)最大曲率的情況下，根據(jù)更新后的路徑及更新后的角度，構(gòu)建目標(biāo)對象的目標(biāo)路徑；其中，初始路徑由兩段具有相同半徑且互為反向的圓弧組成，預(yù)設(shè)角度為連續(xù)曲率轉(zhuǎn)向曲線和連續(xù)曲率圓之間的夾角；該方法增加了最大曲率的約束條件，能夠獲取到最大曲率最小的路徑，提高路徑規(guī)劃的合理性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及路徑規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種路徑生成方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)

隨著人工智能的快速發(fā)展，在實(shí)際應(yīng)用場景中對機(jī)器人、無人機(jī)、車輛等智能設(shè)備的自主導(dǎo)航要求越來越高，路徑規(guī)劃作為自主導(dǎo)航的核心技術(shù)，成為當(dāng)下研究的重點(diǎn)。路徑規(guī)劃包括局部路徑規(guī)劃和全局路徑規(guī)劃，局部路徑規(guī)劃能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)避障和糾偏。

現(xiàn)有的路徑規(guī)劃方法，在對局部路徑進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，規(guī)劃路徑的最大曲率過大，超過了智能設(shè)備在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向極限，導(dǎo)致智能設(shè)備無法在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)向。因此，現(xiàn)有的路徑規(guī)劃方法，對智能設(shè)備所規(guī)劃的路徑存在不合理的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠提高路徑規(guī)劃合理性的路徑生成方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和程序產(chǎn)品。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N路徑生成方法，該方法包括：

根據(jù)目標(biāo)對象的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及預(yù)設(shè)角度，生成初始路徑；初始路徑由兩段具有相同半徑且互為反向的圓弧組成；預(yù)設(shè)角度為連續(xù)曲率轉(zhuǎn)向曲線和連續(xù)曲率圓之間的夾角，連續(xù)曲率轉(zhuǎn)向曲線由第一回旋曲線、圓弧和第二回旋曲線組成，連續(xù)曲率圓由連續(xù)曲率轉(zhuǎn)向曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)和圓弧的圓心所構(gòu)成；

基于初始路徑結(jié)合預(yù)設(shè)回旋曲線對初始路徑及預(yù)設(shè)角度進(jìn)行更新，生成更新后的路徑及更新后的角度；預(yù)設(shè)回旋曲線為基于初始路徑生成的；

在更新后的路徑的曲率小于預(yù)設(shè)最大曲率的情況下，根據(jù)更新后的路徑及更新后的角度，構(gòu)建目標(biāo)對象的目標(biāo)路徑。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括目標(biāo)對象在初始位置的第一坐標(biāo)和第一航向角，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括目標(biāo)對象在目標(biāo)位置的第二坐標(biāo)和第二航向角；根據(jù)目標(biāo)對象的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及預(yù)設(shè)角度，生成初始路徑，包括：

根據(jù)第一坐標(biāo)和第二坐標(biāo)，確定初始位置與目標(biāo)位置之間的距離；

根據(jù)第一航向角、第二航向角、距離以及預(yù)設(shè)角度，生成初始路徑。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，基于初始路徑結(jié)合預(yù)設(shè)回旋曲線對初始路徑及預(yù)設(shè)角度進(jìn)行更新，生成更新后的路徑及更新后的角度，包括：

獲取初始路徑的曲率速度，基于初始路徑的曲率速度、預(yù)設(shè)角度及預(yù)設(shè)最大曲率速度生成預(yù)設(shè)回旋曲線；

根據(jù)預(yù)設(shè)回旋曲線的半徑及初始路徑的半徑，對預(yù)設(shè)角度進(jìn)行更新，并基于更新后的角度對初始路徑進(jìn)行更新，生成更新后的路徑。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)預(yù)設(shè)回旋曲線的半徑及初始路徑的半徑，對預(yù)設(shè)角度進(jìn)行更新，并基于更新后的角度對初始路徑進(jìn)行更新，生成更新后的路徑，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)回旋曲線的半徑及初始路徑的半徑之間的大小關(guān)系，對預(yù)設(shè)角度進(jìn)行更新，生成更新后的角度；

基于更新后的角度對初始路徑進(jìn)行更新，生成更新后的路徑；

根據(jù)更新后的角度及更新后的路徑，對預(yù)設(shè)回旋曲線進(jìn)行更新，生成更新后的回旋曲線；