[发明专利]基于三维激光的绕障方法

说明书

本发明提供了基于三维激光的绕障方法，属于路径规划领域，用于安装在移动平台上的激光发射器发出的三维激光进行绕障处理，包括：确定路面上的障碍物的平面坐标值；确定移动平台相对于路面的比例关系，根据比例系数对处于平面坐标值上的障碍物进行膨胀处理；基于三维激光对障碍物进行预设数量次数的周期扫描，对障碍物出现的概率进行修正，基于修正结果判定障碍物的出现情况；根据障碍物出现情况，结合A*算法对移动平台的行进路线进行规划，根据规划后的路线行进。通过膨胀处理的方式确定障碍物的边缘位置，结合A*算法确定能够绕开障碍物的最短路径，从而实现准确的绕障行进路线，降低现有技术中其他绕障方案存在曲线，有效减小检测盲区的存在。

技术领域

本发明属于路径规划领域，特别涉及基于三维激光的绕障方法。

背景技术

基于移动平台的绕障方法，有二维激光平面绕障、超声波绕障、红外光电传感器绕障等方案；由于传感器本身的特性所决定，无法对整个障碍物做全面的检测，存在较大的盲区。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了使用膨胀算法对障碍物坐标值进行处理，从而得到准确的障碍物的边缘位置，最终实现准确绕障的基于三维激光的绕障方法。

为了达到上述技术目的，本发明提供了基于三维激光的绕障方法，用于安装在移动平台上的激光发射器发出的三维激光进行绕障处理，所述绕障方法，包括：

以移动平台为坐标原点构建三维坐标系，通过三维激光对移动平台的行进路面进行扫描，确定路面上的障碍物的平面坐标值；

确定移动平台相对于路面的比例关系，确定比例系数，根据比例系数对处于平面坐标值上的障碍物进行膨胀处理，得到处理后的坐标值；

基于三维激光对障碍物进行预设数量次数的周期扫描，根据周期扫描结果对障碍物出现的概率进行修正，基于修正结果判定障碍物的出现情况；

根据障碍物出现情况，结合A*算法对移动平台的行进路线进行规划，根据规划后的路线行进，实现绕障操作。

可选的，所述通过三维激光对移动平台的行进路面进行扫描，确定路面上的障碍物的平面坐标值，包括：

当通过三维激光对路面进行扫描发现障碍物后，根据激光发射器相对于标准位置的相对夹角、以及三维激光的往返时间差，确定障碍物相对于移动平台的空间夹角和相对距离；

结合移动平台在三维坐标系中所处的坐标原点，确定障碍物的三维坐标值，删除三维坐标值中的高度坐标值，得到障碍物的平面坐标值。

可选的，所述确定移动平台相对于路面的比例关系，确定比例系数，根据比例系数对处于平面坐标值上的障碍物进行膨胀处理，得到处理后的坐标值，包括：

获取移动平台的实际尺寸，根据路面的实际尺寸，确定移动平台相对于路面的比例系数；

根据比例系数对障碍物的坐标进行膨胀处理，得到膨胀后障碍物尺寸边缘位置的坐标值。

可选的，所述基于三维激光对障碍物进行预设数量次数的周期扫描，根据周期扫描结果对障碍物出现的概率进行修正，基于修正结果判定障碍物的出现情况，包括：

在得到膨胀后尺寸边缘位置的坐标值后，令三维激光进行预设数量次数的周期扫描；

在每次扫描后，结合公式一根据扫描过程中障碍物是否出现对障碍物出现的概率进行修正，

其中，ω₀为障碍物出现的概率初始值，取值为1，k为修正权重，ω_i为修正后的障碍物出现概率，i的取值为正整数；