[发明专利]室内配送机器人路径规划方法、系统及室内配送机器人

说明书

本发明公开了室内配送机器人路径规划方法、系统及室内配送机器人，其技术方案为：根据订单到达时间进行配送物品预处理，设定室内配送机器人按照物品顺序依次进行配送；检测配送地点路径及环境信息是否存在于数据库中，若存在，按照已有先验信息以离线加在线方式结合激光雷达等主动探测传感器采集的障碍物信息进行配送路径规划；若不存在，采用在线方式进行配送路径规划；结合采集的障碍物信息，对不同堵塞状态节点采用不同的避障策略或路径规划策略，按照改进动态D*算法进行路径规划；到达配送地点后检测是否仍存在配送任务，若存在，根据D*算法完成剩余路径规划；若不存在，则完成配送任务。

技术领域

本发明涉及机器人路径规划领域，尤其涉及一种室内配送机器人路径规划方法、系统及室内配送机器人。

背景技术

近年来室内物流配送等服务行业发展迅速，传统人工物流配送服务存在着人工成本高、配送效率低下等问题，使用智能移动机器人取代人工配送成为室内物流配送的发展趋势。路径规划及避障问题是配送机器人实现智能化的关键技术。室内物流配送场景千差万别，不同于室外自动驾驶路径规划拥有地图等全局环境信息，室内移动机器人主要依靠主动式探测传感器感知部分环境信息，因此路径规划有三个特点：

第一，移动机器人装备的主动探测传感器的观察范围一般都是有限的，机器人只有感知到环境信息的改变才会改变其规划路径；第二，机器人在向既定目标运动时的过程是近似单调的，若大多数障碍物体积小且密度低，那么简单的路径改变或者停止运行即可解决，可以减小因更新全局路径而付出的计算代价，提高规划效率；第三，移动机器人行进到某位置时，大多数情况下可在此位置上规划剩余部分路径，而非必须重新进行全局规划。此外，在室内配送领域，移动机器人存在成本有限、算力不足、环境信息不完全甚至完全未知的问题，同时存在实际应用场景中如何躲避动态障碍等问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种室内配送机器人路径规划方法、系统及室内配送机器人，能够在环境部分已知或者完全未知的情况下，根据实时检测到的局部环境信息及动态障碍物信息进行路径规划并采取不同的避障策略，缩短路径规划时间，提升配送效率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种室内配送机器人路径规划方法，包括：

根据订单到达时间进行配送物品预处理，设定室内配送机器人按照物品顺序依次进行配送；

检测配送地点路径及环境信息是否存在于数据库中，若存在，按照已有先验信息以离线加在线方式进行配送路径规划；若不存在，采用在线方式进行配送路径规划；

结合采集的障碍物信息，对不同堵塞状态节点采用不同的避障或路径规划策略，按照改进动态D*算法进行路径规划；

到达配送地点后检测是否仍存在配送任务，若存在，根据D*算法完成剩余路径规划；若不存在，则完成配送任务。

作为进一步的实现方式，采用改进动态D*算法进行路径规划，在室内配送机器人行进过程中结合实时障碍物信息，通过判断障碍物是否移动采用不同的避障策略或配送路径再规划。

作为进一步的实现方式，室内配送机器人按照改进动态D*算法进行路径规划的步骤为：

获取周围环境信息，运行D*算法进行局部地图构建及路径规划；

检测周围是否存在障碍物，若存在障碍物，检测障碍物密度信息及障碍物是否动态移动；

若障碍物距离较近且处于动态移动状态，则暂停D*算法，室内配送机器人停车等待障碍物移动出感知范围，或障碍物密度较低时重新开始局部路径规划进行避障；

若障碍物密度较大且无明显移动，则采用D*算法从当前位置子节点开始重新规划剩余路径。