[发明专利]无人摩托静态障碍避障路径规划计算方法

权利要求书

1.一种无人摩托静态障碍避障路径规划计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，建立无人摩托的平衡动力学模型与运动学模型；

S2，使用自适应分辨率的A*算法，在栅格地图上获取一条连接初始节点与目标节点的通路，具体包括：步骤S201，对所述栅格地图进行所述自适应分辨率，其中，所述栅格地图上的栅格由0和1布尔数组成，0为障碍物区域，1为空旷区域，步骤S202，在粗精度地图上寻路，若寻路成功，进入下一步，否则当前地图没有所述初始节点与所述目标节点的通路，步骤S203，若路径途径模糊栅格，则将模糊栅格及其附近部分取出，进行局部重规划，步骤S204，若所述局部重规划成功，则输出整条路径，结束算法，否则将模糊栅格值置为0，设置重规划标志，步骤S205，若存在所述重规划标志，则重新执行算法，若当前地图上无可行路径，则提高地图精度，进入所述步骤S202重新执行算法；以及

S3，结合所述平衡动力学模型与所述运动学模型，使用RRT算法对所述通路进行剪枝，生成一条无人摩托可执行的路径。

2.根据权利要求1所述的无人摩托静态障碍避障路径规划计算方法，其特征在于，所述无人摩托的动力学模型为：

其中，φ为无人摩托的车身倾斜角，δ为无人摩托的车把转向角，a为无人摩托重心与后轮落地点的水平距离，h为车身无倾斜时无人摩托重心到地面的距离，λ为无人摩托的前叉角，v_x为无人摩托后轮的前向速度，c为无人摩托拖尾，b为无人摩托轴距，g为重力加速度，s为拉普拉斯算子。

3.根据权利要求1所述的无人摩托静态障碍避障路径规划计算方法，其特征在于，所述运动模型为：

其中，v为车辆速度，θ为航向角，δ为无人摩托的车把转向角，c为无人摩托拖尾，λ为无人摩托的前叉角，φ为无人摩托的车身倾斜角，b为无人摩托轴距，为在绝对坐标地图中的横向速度，为在绝对坐标地图中的纵向速度，为航向角速度。

4.根据权利要求1所述的无人摩托静态障碍避障路径规划计算方法，其特征在于，所述自适应分辨率以清晰度作为评价标准，清晰度map_def为：

其中，地图中两种类型的栅格个数分别为num_int和num_dec，num_int为完全的障碍或完全无障碍，num_dec为其余格栅。

5.根据权利要求1所述的无人摩托静态障碍避障路径规划计算方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S301，初始化搜索树、历史路径和历史地图；

步骤S302，若达到所述目标节点，则由所述搜索树追溯父节点，获取整条规划路径，结束算法，否则进入下一步；

步骤S303，选取拓展节点，选取与所述拓展节点评估距离最近的节点，选取由最近的节点向所述拓展节点拓展的控制量，根据所述控制量从最近的节点到达新节点；

步骤S304，若拓展成功，将所述新节点加入所述搜索树，更新所述历史路径和所述历史地图，否则以适中间隔值取所述控制量进行拓展，直至拓展成功，若拓展失败，则将所述最近节点的死亡次数设置为较大数值，并返回至所述步骤S302。