[发明专利]路径规划方法及装置、狭窄空间行进方法及装置

说明书

本发明提供了一种路径规划方法及装置、狭窄空间行进方法及装置，其中，路径规划方法包括：对狭窄空间周围的障碍物进行探测；根据探测结果得到可形成狭窄空间的线段组集；将线段组集对应的探测数据投影至基于狭窄空间所在自由空间形成的栅格地图；根据投影结果对线段组集中各线段组是否由狭窄空间形成进行判断，筛选出由该狭窄空间形成的线段组集；从筛选出的线段组集中选定最优线段组；根据最优线段组得到通过该狭窄空间的最优路径。其根据探测结果得到线段组集后将其投影至栅格地图，准确得到由狭窄空间形成的线段组集，帮助移动机器人避开四周障碍物的同时平稳的通过狭窄空间。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，尤指一种路径规划方法及装置、狭窄空间行进方法及装置。

背景技术

移动机器人在自由空间中导航时，经常会出现遇到障碍物的情况，是以避障能力对移动机器人来说至关重要。另外，对于移动机器人来说，考虑躲避障碍物的同时还要保证运行的平稳性，为此通常会使用基于人工势场的控制器来实现路径的跟随。但是，这类控制器在控制移动机器人通过狭窄空间(例如门、窄通道等)时，会由于局部最优问题导致移动机器人无法顺利通过，导致移动机器人在狭窄环境中发生震荡。

发明内容

本发明的目的是提供一种路径规划方法及装置、狭窄空间行进方法及装置，有效解决现有移动机器人不能平稳通过狭窄空间的技术问题。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种基于狭窄空间的路径规划方法，包括：

对狭窄空间周围的障碍物进行探测；

根据探测结果得到可形成狭窄空间的线段组集，所述线段组集中包括多组线段组，每组线段组中包括两条由探测数据点形成的线段，且所述两条线段互不相交；

将所述线段组集对应的探测数据投影至基于所述狭窄空间所在自由空间形成的栅格地图；

根据投影结果对所述线段组集中各线段组是否由狭窄空间形成进行判断，筛选出由该狭窄空间形成的线段组集；

从筛选出的线段组集中选定最优线段组；

根据所述最优线段组得到通过该狭窄空间的最优路径。

在本技术方案中，根据探测结果得到线段组集后将其投影至栅格地图，进而将不是由狭窄空间形成的线段组从线段组集中滤除，准确得到由狭窄空间形成的线段组集，进而根据该线段组集得到最优的路径，以此移动机器人能够根据该最优路径通过该狭窄空间，该方法易于实现的同时能够得到精确的结果，帮助移动机器人避开四周障碍物的同时平稳的通过狭窄空间。

进一步优选地，在所述根据探测结果得到可形成狭窄空间的线段组集中，包括：

获取探测数据；

依次从所述探测数据中选定预设数量的探测数据点进行直线拟合；

从直线拟合结果中选定任意两条夹角小于预设角度阈值的拟合直线对应的线段形成线段组，得到线段组集。

在本技术方案中，根据规则逐次提取探测数据中的部分探测数据点进行拟合，直到所有的探测数据拟合完成，得到可能形成狭窄空间的线段组集，这一过程中，保证了数据的完整性，不会出现错漏的情况，为后续形成最优路径提供数据基础。

进一步优选地，在所述根据探测结果得到可形成狭窄空间的线段组集之后，还包括：将包含长度小于预设长度阈值的线段的线段组滤除；和/或，将包含拟合误差大于预设误差阈值的线段的线段组滤除；和/或，将两条线段所在直线之间的距离小于预设距离阈值的线段组滤除。

在本技术方案中，根据由狭窄空间的探测数据形成的线段的特性对线段组集中的线段组进行过滤，提高后续数据处理的效率，避免造成资源浪费。