[发明专利]行走路径规划方法与避开动态障碍物的导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种行走路径的规划方法以及导航方法，尤其涉及可用于自 走机器装置(Mobile Robot Device)的行走路径规划方法与避开动态障碍物的 导航方法。

背景技术

对自走机器装置(例如自走机器人)的课题来说，路径规划主要是指在有 障碍物的工作环境中，寻找一条恰当路径，也就是从起始点到目的点的运动 路径。在这个路径中，要使机器人在运动过程中能安全、无碰撞地绕过所有 的障碍物。

在公知技术中，乃采取遇到新障碍物时，则重新作路径规划，而放弃原 先的规划路径。在另一公知技术中，在起始点到目的点之间定义一条直线来 作为规划路径，若此直线中有障碍物，即向左转或向右转，而绕开障碍物。 然而若遇上连续障碍物时(例如墙壁)，就可能无法绕开障碍物，也就无法到 达目的点，或者，就算能够绕开障碍物，而到达目的点，也常会多绕相当多 的距离。

本发明的发明人有鉴于相关公知技术仍有改良之处，乃亟思发明而改良 出用于自走机器装置的行走路径规划方法与避开动态障碍物的导航方法，可 解决上述公知技术的缺点。

发明内容

本发明的第一目的在提供一种行走路径规划方法，可应用在自走机器装 置，使得在一实际场所的自走机器装置，能够在起始点与目的点规划出行走 路径。

本发明的第二目的在提供一种避开动态障碍物的导航方法，可应用在自 走机器装置，使得在一实际场所的自走机器装置，能够在起始点与目的点规 划出行走路径，能够避开动态障碍物，同时继续往目的地前进。

为达成本发明上述第一目的，本发明提供一种用于自走机器装置的行走 路径规划方法，用来提供一自走机器装置在一实体场所的行走路径，包括下 列步骤：基于该实体场所产生相对的一网状格状图，该网状格状图包含带有 障碍参数值的多个地图网格，其中每个地图网格的该障碍参数值取决于在相 对位置上该实体场所中的一障碍物的位置；其中，该网状格状图的边缘被定 义成连续障碍物；且该方法进一步取决于依据该自走机器的大小，使该网状 格状图中被该障碍物所占据的地图网格，再相对地向外调整被占据的地图网 格，以及设定被调整为占据的所述多个地图网格的障碍参数值；以及开始自 一起始点与一目的点的地图网格向邻近地图网格持续扩展，直到所扩展的地 图网格彼此相遇，并定义能彼此相遇到的扩展轨迹中每个地图网格为该行走 路径。

为达成本发明上述第二目的，本发明提供一种用于自走机器装置的避开 动态障碍物的导航方法，包括下列步骤：行走路径规划步骤：基于该实体场 所产生相对的一网状格状图，该网状格状图包含带有障碍参数值的多个地图 网格，其中每个地图网格的该障碍参数值取决于在相对位置上该实体场所中 的一障碍物的位置；其中，该网状格状图的边缘被定义成连续障碍物；且该 方法进一步取决于依据该自走机器的大小，使该网状格状图中被该障碍物所 占据的地图网格，再相对地向外调整被占据的地图网格，以及设定被调整为 占据的所述多个地图网格的障碍参数值；开始自一起始点与一目的点的地图 网格向邻近地图网格持续扩展，直到所扩展的地图网格彼此相遇，并定义能 彼此相遇到的扩展轨迹中每个地图网格为该行走路径；避开动态障碍物的行 走(moving)步骤：(a).依据该行走路径规划步骤的该行走路径行走，当要进入 一中途位置之前时，检测到不属于该实体场所中原先具有的该障碍物时，将 该障碍物定义成一动态障碍物；(b).依据该中途位置的下个转弯位置的转弯 方向，在检测到该动态障碍物的位置处依照该转弯方向进行转弯，转弯后， 接着如果刚才转弯方向是向左转弯，则沿着右手侧(right-hand)的该动态障碍 物继续行走，如果刚才转弯方向是向右转弯，则沿着左手侧(left-hand)的该动 态障碍物行走；(c).如果在前方再检测到另一个新动态障碍物时，而无法继续 沿着该动态障碍物侧边行走，则在该检测到另一个新动态障碍物的位置向后 转弯，向后转弯后，接着则沿着另一只手(the-other-hand)的该动态障碍物继 续行走；(d).在步骤(b)以及(c)的行走时，判断是否已走到该行走路径上，如 果为真，则再依该行走路径继续行走；(e).重复步骤(a)至步骤(d)，一直到行 走至该目的点为止。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步 的了解。

附图说明

图1显示本发明用于自走机器装置的行走路径规划方法的流程图。