[发明专利]一种非结构路面下基于多线激光雷达的路径规划方法

权利要求书

1.一种非结构路面下基于多线激光雷达的路径规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1对无人车采集激光雷达点云数据，并预处理；

S2对预处理后的三维数据构建局部栅格地图；

S3对无人车进行路径规划。

2.根据权利要求1所述的非结构路面下基于多线激光雷达的路径规划方法，其特征在于，所述S1中，激光雷达点云数据点云预处理包括第一级滤波器和第二级滤波器步骤。

3.根据权利要求2所述的非结构路面下基于多线激光雷达的路径规划方法，其特征在于，所述第一级滤波器步骤为：

T1对原始点云进行遍历

T2设原始点云的三维坐标为(x,y,z),若：

x∈(X₁，X₂)∩y∈(Y₁，Y₂)∩z∈(Z₁，Z₂)

该点被保留，否则，该点被移除。

4.根据权利要求2所述的非结构路面下基于多线激光雷达的路径规划方法，其特征在于，所述第二级滤波器步骤为：

T11计算每一个点到距离到最近的50个点的平均距离D_mean；

T12如果特定点到50个临近点的平均距离D_mean-x大于平均距离D_mean超过3个标准差，则该点被判定为噪声点并被移除。

5.根据权利要求1所述的非结构路面下基于多线激光雷达的路径规划方法，其特征在于，所述S2中，栅格化的具体步骤如下：

T21计算单个栅格单元中点云高度的最小值Z_min；

T22设定高度差最小阈值为D_min，高度差最大阈值D_max，计算该栅格单元内其他三维数据点与Z_min的高度差；

T23若该栅格单元内其他点云与Z_min的高度差在(D_min,D_max)范围内，将此栅格单元标记为障碍区域，否则将此栅格单元标记为可通行区域。

6.根据权利要求1所述的非结构路面下基于多线激光雷达的路径规划方法，其特征在于，所述S3中，设无人车在栅格地图中的坐标为X＝(40,40),目标位置在栅格地图中的坐标为Xg＝(xg,yg)；

路径规划的具体步骤如下：

T31计算局部栅格地图中目标位置产生的引力Fg，Fg的计算公式为：

F_g＝k_g(X-X_g)

其中，Fg为设定的常数，X-Xg为无人车与目标位置的距离；

T32计算局部栅格地图中障碍物区域产生的斥力Fo,Fo的计算公式为：

式中，Kr为斥力场增益系数，d为无人车到障碍物的距离，d0为障碍物的影响距离；

其中：

Fo1的方向为障碍物到机器人的方向，Fo2的方向为无人车到目标位置；

T33计算Fg和Fo的合力，合力的方向即为无人车运动的方向。