[发明专利]一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法

权利要求书

1.一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：获得AGV当前位置姿态；

步骤S2：根据AGV当前位置姿态以及结合导航规划路径，得到导航速度控制指令；

步骤S3：接收在线临时障碍物检测，并计算出障碍物威胁系数；

步骤S4：根据障碍物威胁系数，通过导航速度控制指令，进行避障判断，如果需要避障，那么进行避障速度控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中障碍物威胁系数的计算具体包括：障碍物检测；障碍物碰撞预测。

3.根据权利要求2所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述障碍物检测包括：在AGV的每一执行周期行进过程中，通过测距传感器计算障碍物距离信息，以极坐标的形式表述：

P₀＝{p_0，i}＝(ρ_i，θ_i)，其中，下标i代表与传感器分辨率相关的障碍物点的索引，

ρ_i为障碍物点到测距传感器的距离，θ_i为障碍物点与AGV车体坐标系的夹角；

将极坐标转换为车体坐标系的直角坐标；具体转换公式与测距传感器的安装位置有关，假设转换后的障碍物点集为：

P＝{p_i}＝{x_i，y_i)，经过测距传感器处理，获取到障碍物点集P，即为障碍物点集在AGV车体坐标系下的坐标。

4.根据权利要求3所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述障碍物碰撞预测包括：包括直行障碍物碰撞预测、原地回转障碍物碰撞预测，其中直行障碍物碰撞预测包括：横移障碍物碰撞预测和斜行障碍物碰撞预测。

5.根据权利要求4所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述直行障碍物碰撞预测包括：

假设AGV的导航控制指令为：某障碍物点在AGV车体坐标系下的坐标为：(x_i，y_i)，根据AGV的行驶轨迹，计算出AGV在执行当前直行中任务中是否碰撞该障碍物，以及碰到该障碍物所经过的距离。

6.根据权利要求5所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述直行障碍物碰撞预测中，在AGV行进速度方向，某障碍物位于车辆行进速度方向上，通过导航控制指令和AGV车体几何形状，计算出预测碰撞点坐标：P_pi，ods(x_pp，y_pp)，障碍物P_i，ods(x_p，y_p)，则预测碰撞距离为：

7.根据权利要求5所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述原地回转障碍物碰撞预测具体包括：AGV的导航控制指令为：(0 0 ω_N)^T，障碍物在AGV车体坐标系下的坐标为：(x_i，y_i)，根据AGV的行驶轨迹，可计算出AGV在执行当前回转任务中是否碰撞该障碍物，以及碰到该障碍物所经过的角。

8.根据权利要求7所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述原地回转障碍物碰撞预测中，车辆行进速度方向，某障碍物位于车辆行进角速度方向，根据导航控制指令和AGV车体几何形状，计算出AGV碰到障碍物所经过的角度：θ_pi，ods。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据当前AGV行驶形式是直行还是原地回转，遍历所有测距传感器所取得的障碍物，得到障碍物碰撞距离集：Dh＝{d_i}或θh＝{θ_pi，ods}；

取其中最小距离或角度作为该时刻的威胁系数：Coff_ods＝min{d_i，d_i＞0}或Coff_ods＝min{θ_pi，ods，θ_pi，ods＞}。