[发明专利]清扫路径规划方法及装置

说明书

本发明提供了一种清扫路径规划方法及装置，方法包括：对待清扫区域进行处理，得到待清扫区域的中心骨架线；以中心骨架线为基线，以车辆的技术参数为平移距离，分别向上和向下平移，得到第一折线集和第二折线集；对第一折线集的边缘和第二折线集的边缘分别进行处理，得到待清扫区域第一侧的第一曲线集和待清扫区域第二侧的第二曲线集；对第一折线集、第二折线集、第一曲线集和第二曲线集进行拼接，得到覆盖待清扫区域的原始规划路径；对原始规划路径中的折线位置进行平滑处理，得到覆盖待清扫区域的目标规划路径。由此，保证了路径规划满足车辆运动学约束，从而保证了生成的规划路径的有效性与合理性。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种清扫路径规划方法及装置。

背景技术

近年来，随着人工智能技术的飞速发展，自动驾驶技术已经越来越多地进入到人们的视野中。尤其在一些特定区域下，用于物流、清扫等的无人驾驶车辆正逐渐地改变这人们的生活。

对于无人清扫车而言，如何在一个特定区域内，尽可能多地清扫该片区域显得尤为重要。因此，如何设计出一条满足车辆的运动约束，同时能尽量遍历整个区域的全覆盖路径具有非常重要的意义。

目前使用最广的全覆盖路径规划方法是基于栅格的规划方式，主要应用在小型的扫地机器人上面。

基于栅格的全覆盖路径规划方法主要是采用栅格地图实现的，这种方法一般包括两个部分：环境建模与路径生成。首先是环境建模，即对给定的清扫区域进行栅格化处理，建立起整个区域的栅格地图；然后根据栅格之间的连通性进行路径的搜索和规划，使路线能够遍历所有栅格。

基于栅格的全覆盖路径规划算法在建立栅格的过程中需要大量的计算资源和运算空间，在待清扫区域面积比较大的情况(比如园区或者广场)下，栅格地图的面积也会随之增大，带来的运算效率也会显著下降。

现有的全覆盖路径规划算法大多适用于家用扫地机器人，生成的覆盖路径允许存在折线、掉头等路线，没有转弯半径的限制，不符合真实车辆运动学的约束，无法满足室外的无人清扫车的路径行驶需求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种清扫路径规划方法及装置，以解决现有技术中的路径规划运算效率下降且无法满足室外的路径行驶需求的问题。

为解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种清扫路径规划方法，所述方法包括：

对待清扫区域进行处理，得到所述待清扫区域的中心骨架线；

以所述中心骨架线为基线，以车辆的技术参数为平移距离，分别向上和向下平移，得到第一折线集和第二折线集；

对所述第一折线集的边缘和所述第二折线集的边缘分别进行处理，得到待清扫区域第一侧的第一曲线集和待清扫区域第二侧的第二曲线集；

对所述第一折线集、所述第二折线集、所述第一曲线集和所述第二曲线集进行拼接，得到覆盖所述待清扫区域的原始规划路径；

对所述原始规划路径中的折线位置进行平滑处理，得到覆盖所述待清扫区域的目标规划路径。

在一种可能的实现方式中，所述对待清扫区域进行处理，得到所述待清扫区域的中心骨架线具体包括：

通过Delaunay三角剖分算法，将待清扫区域拆分为多个三角形；

根据各个三角形的邻接关系，将邻接三角形的跨接边的中点顺序相连，得到中心骨架线。

在一种可能的实现方式中，，所述车辆的技术参数包括车辆宽度，所述以所述中心骨架线为基线，以车辆的技术参数为平移距离，分别向上和向下平移，得到第一折线集和第二折线集，具体包括：