[发明专利]局部路径规划方法及AGV小车

说明书

本发明公开了一种局部路径规划方法，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。对采样组采用等分辨率采样、更全面的线速度约束及角速度约束进行处理，极大的降低局部导航的计算量，同时能保证导航精确性，使得算法不严重依赖处理器算力，适用于采用嵌入式处理器，更加符合工业AGV运行场景。

技术领域

本发明属于路径规划技术领域，更具体地，本发明涉及一种局部路径规划方法及AGV小车。

背景技术

当前AGV多半在ROS下采用D*等局部路径规划方法，D*局部路径规划方法采用遍历的方式查找栅格地图上任务起点至任务终点的最优路径，以任务终点为起始点，遍历任务终点所在栅格的周边8个栅格，获取距任务起点最近且没有障碍物的栅格，再以该栅格为起始点，遍历其周边的8个栅格，依次类推，遍历至任务起点所在的栅格，这些局部路径规划方法存在计算复杂且计算量大的问题。

发明内容

本发明提供了一种局部路径规划方法，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种局部路径规划方法，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(v_m，w_m)，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。

进一步的，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_t(w)表示AGV行驶角速度w_m下的线速度v_m，S为v_m(w_m)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。

进一步的，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；