[发明专利]局部路径规划方法及AGV小车

权利要求书

1.一种局部路径规划方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、周期性的形成若干初始采样组，基于初始位置生成各初始采样组对应的轨迹；

S2、从初始采样组中筛选满足速度约束条件的采样组，称为采样组Ⅰ；

S3、从采样组Ⅰ中筛选出符合角速度约束条件的采样组，即为候选采样组；

S4、对候选采样组所形成的轨迹进行评估，获取评估最佳的轨迹；

S5、对评估最佳的轨迹进行角速度平滑处理，形成最优轨迹；

在生成候选采样组之前，对采样组Ⅰ执行如下操作：

计算采样组Ⅰ中最大速度与最小速度的速度差值v′；

基于速度差值v′确定采样组Ⅰ的采样数量N，基于等分辨率的方法对采样组Ⅰ进行采样组的采样；

其中，ε为速度差值阈值，n_s为采样组数的设定值，f(*)为取整函数，a为比例因子，n为采样组Ⅰ中的采用组数量；

评估最佳的轨迹的角速度平滑方法具体如下：

平滑处理:其中，θ_c表示采样组对应的航向角，θ_g为采样组对应轨迹在全局路径上的局部终点航向角，θ表示平滑后采用组对应的航向角。

2.如权利要求1所述局部路径规划方法，其特征在于，AGV小车的线速度受电机性能、障碍物距离以及局部路径约束，线速度约束条件表述如下：

电机性能约束：v_m∈{v₀-v_a·Δt,v₀+v_a·Δt}，其中，v_a表示AGV小车所能达到的最大线加速度，v₀表示AGV小车的当前速度，Δt为两次采样的时间间隔；

障碍物距离约束：其中，diast(v_m,w_m)为采样组(v_m,w_m)对应轨迹距最近障碍物的距离，v_a表示AGV小车所能达到的最大线加速度，w_a表示AGV小车所能达到的最大角加速度；

局部路径约束：|v(w)*Δt-S|≤δ₁，且|v(w)*Δt-S|_x≤δ₂，其中，v(w)表示AGV行驶角速度w_m下的线速度v_m，S为v(w)对应轨迹在全局路径上的局部终点，|v(w)*Δt-S|_x表示直线|v(w)*Δt-S|在横向轴x上的投影距离。

3.如权利要求1所述局部路径规划方法，其特征在于，角速度约束条件具体如下：

局部航向约束为：其中，θ_c为采用组对应的航向角，θ_g为采样组对应轨迹在全局路径上的局部终点航向角，w₀为局部航向偏差阈值；

全局航向约束：其中，θ_c为采样组对应的航向角，θ_w为当前全局路径上全局终点的航向角，w₁为全局航向偏差阈值；

平滑约束：其中，θ_p为航向偏差阈值。

4.如权利要求1所述局部路径规划方法，其特征在于，轨迹评估方法具体如下：

获取轨迹的转角数量n_r和转动幅度θ_r，评估式为μ(n_r)和ρ(θ_r)；

评估AGV与全局终点距离，距离评估公式为β(dist)；

最优路径T_p为T_p＝max{σ₁·μ(n_r)+σ₂·ρ(θ_r)+σ₃·β(dist)}，σ₁、σ₂及σ₃为比重系数。

5.一种AGV小车，其特征在于，所述AGV小车包括嵌入式主板，嵌入式主板包括存储器及处理器，其中，

存储器，用于存储计算机程序；

执行器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的局部路径规划方法。