[发明专利]一种智能叉车的局部避障路径规划方法

说明书

本发明公开了一种智能叉车的局部避障路径规划方法，该方法包括：依据导航型激光扫描传感器建立环境全局坐标系；利用测距型激光扫描传感器探测周围环境信息。对所获得的数据进行分析处理，提取出所有特征点。从特征点中选取合适点作为小目标点，以及B样条曲线控制点。生成B样条曲线路径并执行。本发明不会出现到处都是障碍物而无路可走的假象，避障行驶效率高；特征点的提取十分准确，可以在复杂环境中快速规划出对起止点有严格位姿要求的路径，生成的路径也满足车辆运动学要求及车身尺寸约束；且将B样条曲线利用于智能叉车局部避障路径规划，使得规划过程更加简洁、快速，且控制点的选择较为精巧，能够保证所规划路径起止点位姿均符合要求。

技术领域

本发明涉及智能叉车领域，尤其涉及一种用于智能叉车上的局部避障路径规划方法。

背景技术

为便于管控，减少人员伤亡事故的发生，降低企业经营成本，同时为对接《中国制造2025》国家发展战略规划，叉车技术日新月异，尤其是叉车的智能化；所谓智能叉车，即工作过程中不需要人为操控，能够自主完成堆、取货物，且具有初步人工智能的机动工业车辆。而智能叉车在运行的过程中，势必会遇到一些不可预知的障碍物，受障碍物影响而无法按原先规划好的路径行驶，需要重新规划一条路径以避开障碍物到达目标点。目前国内外对智能叉车局部避障路径规划的研究中出现较多的是BUG算法、人工势场法、仿生法、气泡带技术、曲率速度技术、动态窗口方法等，对障碍物的处理方式多为包围圈或包围盒的方式，这种方式很容易出现到处都是障碍物而无路可走的假象；又或者以沿障碍物边界绕行的方式来避碰，这类方式虽然可以成功避开障碍物，但行驶效率相对较低，且规划所得路径对位姿约束的要求不够严格。

所谓局部避障路径规划是指当智能叉车为到达目标点位置时，行驶过程中遇到未知的障碍物，为避开障碍物而顺利到达目标点，利用传感器获得的环境数据进行的局部路径规划。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于智能叉车上的利用传感器获得的环境数据进行局部路径规划的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种智能叉车的局部避障路径规划方法，该方法包括以下几个步骤：

步骤S1：依据导航型激光扫描传感器建立环境全局坐标系；利用测距型激光扫描传感器探测周围环境信息。

步骤S2：对所获得的传感器数据进行分析处理，提取出环境中所有特征点。

步骤S3：从所得特征点中选取合适点作为小目标点，以及B样条曲线控制点。

步骤S4：生成B样条曲线路径，并执行。

步骤S5：直至到达最终目标点，否则重复以上步骤S1-S4。

作为一种优选的方案，所述步骤S1具体包括：

在智能叉车工作环境中不对称粘贴反光标贴，利用导航型激光扫描传感器扫描环境建立笛卡尔全局坐标系，之后以导航型激光扫描传感器获得的当前全局位置信息和车身尺寸参数以及各传感器之间的位置关系，推算出各传感器当前位置点的全局坐标，再将测距型激光扫描传感器所获得的周围物体相对坐标转换成全局坐标。

进一步地，所述导航型激光扫描传感器安装在叉车顶端中间位置，且到四个轮子的距离相等；传感器坐标轴横轴正向为叉车前进方向，待建立全局坐标系后，此方向与全局坐标系横轴正向的夹角即为车身方向角；而所述测距型激光扫描传感器安装在叉车前头中间位置，扫描范围根据需要而定，一般设置为0度到180度，所得极坐标数据结果需要结合所设置的传感器角度分辨率及各数据的获得顺序进行转换。

作为一种优选的方案，所述步骤S2具体包括：