[发明专利]一种无人机飞行避障方法、装置、电子设备及存储介质有效
申请号: | 201811141086.4 | 申请日: | 2018-09-28 |
公开(公告)号: | CN109116867B | 公开(公告)日: | 2020-04-14 |
发明(设计)人: | 尹亮亮;李廷震;张羽 | 申请(专利权)人: | 拓攻(南京)机器人有限公司 |
主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 孟金喆 |
地址: | 211000 江苏省南京*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无人机 飞行 方法 装置 电子设备 存储 介质 | ||
1.一种无人机飞行避障方法,其特征在于,所述方法包括:
获取无人机采集的点云观测数据,其中,所述点云观测数据包括空间点云数据及与所述空间点云数据的采集时间点对应的无人机的位姿信息;
根据无人机的当前位姿信息和预设的可选择运动策略预测在各可选择运动策略下的预测运动轨迹;
根据所述点云观测数据及所述预测运动轨迹计算各所述预测运动轨迹中存在障碍物的概率;
根据所述存在障碍物的概率选择目标运动策略控制无人机运动;
其中,根据所述点云观测数据及所述预测运动轨迹计算各所述预测运动轨迹中存在障碍物的概率,包括:
按照预设的采样方法从所述预测运动轨迹中抽取预设个数的采样位置点;
确定所述采样位置点所在的评估区域在当前帧点云观测数据中是否被有效观测,如果被有效观测,则计算所述评估区域内存在障碍物的概率;
如果未被有效观测,则继续递归查找前一帧点云观测数据中所述评估区域是否被有效观测,直到找到被有效观测到的一帧点云观测数据,则计算所述评估区域内存在障碍物的概率;
其中,如果满足以下所有情况,则确定所述评估区域在当前帧点云观测数据中被有效观测;反之,则所述评估区域在当前帧点云观测数据中未被有效观测:
所述评估区域未超出所述当前帧点云观测数据观测的区域范围;
所述评估区域未超出所述当前帧点云观测数据观测的视角范围;
所述评估区域未被当前帧点云观测数据所遮挡。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取无人机采集的点云观测数据,包括:
以第一预设频率获取所述空间点云数据;
以第二预设频率获取所述无人机的位姿信息;
通过预设的算法从所述位姿信息中获取与所述空间点云数据采集时间点对应的位姿信息,并将所述空间点云数据及与所述空间点云数据的采集时间点对应的位姿信息作为所述点云观测数据进行存储。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将所述空间点云数据及与所述空间点云数据的采集时间点对应的位姿信息作为所述点云观测数据进行存储,包括:
将预设帧数的点云观测数据进行存储;
将所述预设帧数以后的每帧点云观测数据作为当前帧点云观测数据,依次确定当前帧点云观测数据中的位姿是否与已存储的所述当前帧以前相邻的预设帧数的点云观测数据中的位姿相近;
如果与所述相邻的预设帧数的位姿均相近,则按照预设的存储规则保留并存储所述相邻的预设帧数的点云观测数据。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据当前位姿信息和预设的可选择运动策略预测在各可选择运动策略下的预测运动轨迹,包括:
根据当前无人机位姿信息以及各可选择运动策略中预设的加速度预测各可选择运动策略下的预测运动轨迹。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述评估区域内存在障碍物的概率,包括:
根据所述评估区域对应的采样位置点以及有效帧点云观测数据分析出与所述采样位置点最近的点;
根据所述最近的点,点云观测方差以及所述采样位置点的位置方差之和确定概率分布函数;
将所述采样位置点输入所述概率分布函数计算在所述采样位置点存在障碍物的概率。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述存在障碍物的概率选择目标运动策略控制无人机运动,包括:
当所述预测运动轨迹存在障碍物的概率低于预设概率值时,则将所述低于预设概率值的预测运动轨迹对应的运动策略作为目标运动策略控制无人机运动。
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