[发明专利]一种基于贝塞尔曲线的AGV避障方法

说明书

本发明属于AGV轨迹控制技术领域，具体属于一种基于贝塞尔曲线的AGV避障方法，通过贝塞尔曲线方程生成多条轨迹样本曲线，并对生成的轨迹样本曲线进行成本分析以获知各轨迹样本曲线的优先级，由于优先级越高，避障所产生的成本越低，因此按照优先级从高到低的顺序对轨迹样本曲线进行碰撞检测，可避免对所有轨迹样本曲线都进行碰撞检测，从而节省资源，降低避障的成本，以确定出既可避开障碍物且成本最低的避障路线，有利于提高AGV工作的效率。

技术领域

本发明属于AGV轨迹控制技术领域，具体属于一种基于贝塞尔曲线的AGV避障方法。

背景技术

AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写，是指自动导引运输车，即装备有电磁或光学等自动导引装置以充电电池为动力的运输车，它能够沿规定的导引路径实现无人驾驶的自动化车辆，现有激光AGV的行走轨迹规划是通过读取地图绘制软件预先绘制好的贝塞尔曲线中的起始点、终止点和控制点并计算从而复现设定的路径。

但AGV在指定路径行走过程中可能会遇到临时摆放的障碍物、人为地翻越防护栏进入AGV行进路径、AGV与AGV之间的路径冲突等情况。以往此类情况出现时，通常采取的解决办法是通过AGV的避障传感器检测到障碍物后原地停止，待障碍物离开避障传感器的检测区域后继续行驶。但是如果障碍物不能及时移开，AGV则一直停靠在原地不能通过此路径，甚至会影响整个工序的节拍，破坏自动化生产的流畅性。

鉴于此，如果在场地空间充足的条件下，有必要提出动态地修改贝塞尔曲线控制点从而临时更新行驶路径，使AGV绕开障碍物后重新回到原设定路径上的避障方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于贝塞尔曲线的AGV避障方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于贝塞尔曲线的AGV避障方法，包括以下步骤：

根据贝塞尔曲线方程生成多条轨迹样本曲线；

分别对多条轨迹样本曲线进行成本分析，以获得各条轨迹样本曲线的优先级；

按照轨迹样本曲线优先级由高到低的顺序依次对轨迹样本曲线进行碰撞检测：

若当前测试的轨迹样本曲线不符合预设规定时，对下一优先级的轨迹样本曲线进行碰撞检测；

若当前测试的轨迹样本曲线符合预设规定时，停止碰撞检测，并选取当前的轨迹样本曲线作为避障路线。

进一步的，生成所述多条轨迹样本曲线的步骤包括：

设定最大时间预测值为MAXT，最小时间预测值为MINT，最大道路宽度为MaxWidth，起始点、两个控制点和终止点的坐标分别为(0,0)，(Ti，Di)；以道路宽度采样频率为D_RoadWidth、时间采样频率为DT，在区间Ti∈[MINT,MAXT],Di∈内，根据起始点、两个控制点和终止点的状态进行采样，根据贝塞尔曲线方程生成条轨迹样本曲线。

其中，MAXT-MINT为总预测时间，即AGV以恒定行驶速度通过避障路线的时间，总预测时间越长，生成的避障路线约平顺光滑，通过性越好，对障碍物的敏感程度越高，但相应地AGV预测行走距离则会延长，计算量也相应增大。

进一步的，上述成本分析的步骤包括：

获取每条轨迹样本曲线的成本加权和C_total，并按照成本加权和C_total值越小优先级越高、值越大优先级越低设定每条轨迹样本曲线的优先级。