[发明专利]基于机器人坐标系的轨迹生成方法、装置及计算设备

权利要求书

1.一种基于机器人坐标系的轨迹生成方法，其特征在于，所述方法包括：

初始化轨迹堆栈容器，设置仿真时间、第一预设轨迹长度；

以机器人当前状态为根节点，循环构造以时间为自变量的横向轨迹的第一多项式，以及以时间为自变量的纵向轨迹的第二多项式，并根据所述第一多项式以及所述第二多项式获得轨迹点，形成达到所述第一预设轨迹长度的多个轨迹；

根据预设的权值计算形成的多个所述轨迹的得分；

将得分最高的所述轨迹作为目标轨迹。

2.如权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述以机器人当前状态为根节点，循环构造以时间为自变量的横向轨迹的第一多项式，以及以时间为自变量的纵向轨迹的第二多项式，并根据所述第一多项式以及所述第二多项式获得轨迹点，形成多个轨迹，包括：

以机器人当前状态为父节点，根据机器人的当前状态采样预设数量个横向坐标，构造以时间为自变量的横向轨迹的所述第一多项式，根据机器人的当前状态以及仿真时间以及纵向目标速度构造以时间为自变量的纵向轨迹的所述第二多项式，根据所述第一多项式以及所述第二多项式获得轨迹点；

以所述轨迹点作为新的父节点，重复采样预设数量个横向坐标，构造新的所述第一多项式和新的所述第二多顶式，并获得新的轨迹点作为新的子节点，直至新的所述子节点至根节点的轨迹长度达到第一预设轨迹长度。

3.如权利要求2所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述以机器人当前状态为父节点，根据机器人的当前状态采样预设数量个横向坐标，构造以时间为自变量横向轨迹的第一多项式，包括：

以机器人当前状态为父节点，根据当前状态的机器人位姿采样预设数量个横向坐标；

根据机器人当前状态的横向状态量、仿真时间以及采样的所述横向坐标、以及与所述横向坐标对应的横向速度和横向加速度构造以时间为自变量的横向轨迹的第一多项式，其中所述第一多项式为五次多项式；

计算所述五次多项式的系数，获得五次多项式方程。

4.如权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据机器人的当前状态以及仿真时间以及纵向目标速度构造以时间为自变量的纵向轨迹的第二多项式，包括：

根据机器人当前状态的纵向状态量、仿真时间以及机器人的目标纵向速度和纵向加速度构造以时间为自变量的纵向轨迹的所述第二多项式，所述第二多项式为四次多项式；

计算所述四次多项式的系数，获得四次多项式方程。

5.如权利要求2所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据所述第一多项式以及所述第二多项式获得轨迹点，包括：

根据预设的时间步进值、仿真时间以及所述第一多项式计算轨迹的横向坐标、横向速度、横向加速度；

根据预设的时间步进值、仿真时间以及所述第二多项式计算轨迹的纵向坐标、纵向速度、纵向加速度；

将所述横向坐标与所述纵向坐标匹配，获取长度不大于第二预设轨迹长度的一段轨迹，获取所述轨迹点。

6.如权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据预设的权值计算形成的多个所述轨迹的得分，包括：

获取所述轨迹的多个影响因素以及与所述影响因素对应的所述权值；

计算所述影响因素与对应的所述权值的乘积，得到与各个所述影响因素对应的得分；

对各个所述影响因素对应的所述得分求和，得到所述轨迹的得分。

7.如权利要求6所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述获取所述轨迹的多个影响因素，包括：

获取目标路径与所述轨迹的最短距离、目标路径终点与所述轨迹的最短距离、所述轨迹与障碍物的最短距离、机器人当前的线速度以及目标路径终点与所述轨迹终点的姿态角偏差。