[发明专利]一种数据库机房复杂路径规划系统及其规划方法

权利要求书

1.一种数据库机房复杂路径规划系统，其特征在于，包括

按照已知路径规划指标，寻找一条从起始点到目标点最优无碰撞路径的全局路径规划系统；

通过多传感器对路径环境进行探测，让机器人具有良好的避障能力的局部路径规划系统；

结合全局路径规划系统和局部路径规划系统的混合路径规划系统。

2.根据权利要求1所述的一种数据库机房复杂路径规划系统，其特征在于，所述全局路径规划系统在环境信息已知情况下，按照路径规划指标，寻找一条从起始点到目标点的最优无碰撞路径，针对已有的路径规划运算，根据机器人所处的环境选择合适的运算方式，使得机器人在环境中能够稳定运行；

局部路径规划系统在环境信息完全未知情况下，侧重考虑机器人当前的局部环境信息，进一步通过多传感器对路径环境进行探测，用探测信息的时间段实时更新栅格地图，让机器人具有良好的避障能力，进而获取障碍物的位置和几何性质信息；

混合路径规划系统结合全局路径规划系统和局部路径规划系统，从而在已知和未知的状态下进行自动调整，进一步提升复杂路径规划下系统的平稳运行，降低系统的延迟响应。

3.根据权利要求2所述的一种数据库机房复杂路径规划系统，其特征在于，所述栅格地图，将数据库机房内的环境离散成大小相同的独立单元，将每个独立单元的状态分为占用和空闲，进而用P(C)表示每个单元被障碍物占据的概率，P(C＝1)表示每个单元为占用状态，P(C＝0)表示每个单元为空闲状态，m表示全局地图，进而得出如下方式：

P(m)＝∏P(C)

进而根据组合方式得出全局地图的占用概率；

对每个独立单元的占用概率进行评估，进而由

P(m)＝∏P(C)

方式得出：

式中，x_t表示数据库机房机器人的状态序列；z_t表示数据库机房机器人的传感器观测序列；z_t-1表示t时刻到t-1时刻的状态；x_t-1表示t时刻到t-1时刻的观测；根据每个单元的占用概率，进一步提升栅格地图的构建运算响应，减少空闲状态时间的运算。

4.根据权利要求1所述的一种数据库机房复杂路径规划系统，其特征在于，所述全局路径规划系统，通过建立势阱模型和量子粒子群算法对粒子位置进行调整，而在量子空间中，粒子根据聚集性在整个解空间中进行搜索，并进一步利用波函数描述粒子状态，而x表示粒子的位置向量，在满足波函数得强度下，得出如下方式：

式中，Q表示概率密度函数，并且满足归一化条件，进而根据归一化条件得出：

进一步，利用量子空间中运行得粒子得出薛定谔方程，表示如下；

式中，表示哈密顿函数算子；h表示普朗克常数；m表示粒子质量；V(X)表示粒子所在的势场。

5.根据权利要求4所述的一种数据库机房复杂路径规划系统，其特征在于，所述势阱模型内由薛定谔方程计算方式得出粒子出现在栅格地图位置的概率目睹函数，表示如下：

式中，p表示粒子吸引字；L表示势阱的长度，并且

由于量子粒子群算法存在陷入局部最优状态，进而提出如下方式：

式中，表示p的领域解；η表示修正值；t表示当前迭代次数；f(p_g)表示第t次迭代中全局位置的适应值；表示第t次迭代中粒子的平均适应值；a表示实数；通过引入交叉操作提高运算性能，利用粒子的搜索状态自适应的调整局部搜索空间大小自适应局部搜索策略，对局部吸引子的每一维添加一个随机变量进行修正。