[发明专利]路径优化方法、装置、机器人及存储介质

说明书

本发明实施例提供了一种路径优化方法、装置、机器人及存储介质，所述方法包括：获取机器人初始路径，基于以下步骤对初始路径进行迭代优化，直至满足预设的迭代终止条件，得到机器人避障路径：获取当前迭代过程中对应的迭代路径，确定迭代路径对应的平滑性代价，以及迭代路径中迭代路径点对应的平滑性优化梯度；确定迭代路径点对应的机器人足迹轮廓，查找足迹轮廓对应的第一最近障碍物距离；基于第一最近障碍物距离，确定迭代路径对应的障碍物代价，以及迭代路径点对应的障碍物优化梯度；基于平滑性优化梯度以及障碍物优化梯度，对迭代路径点进行调整，得到下次迭代过程中对应的迭代路径；将平滑性代价以及障碍物代价输入至预设的目标函数。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种路径优化方法、装置、机器人及存储介质。

背景技术

目前，机器人的局部路径规划大致分为：基于采样的路径规划方法构造初始路径，初始路径可以满足同行和避障的要求，但是平滑性一般不满足要求；为此，基于数值优化的方法对初始路径进行优化，在初始路径优化过程中要考虑平滑性优化，同时要兼顾障碍物距离优化使得机器人与障碍物之间的距离适中。

相关技术中，对于某些体积较小且结构对称的机器人，在机器人初始路径优化过程中，往往需要使用机器人质心坐标对应的最近障碍物距离参与障碍物距离优化。而对于体积较大且非对称底盘类型的机器人，使用机器人质心坐标对应的最近障碍物距离参与障碍物距离优化，最终无法得到合理、平滑的机器人避障路径。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种路径优化方法、装置、机器人及存储介质，以实现机器人避障路径更加合理、平滑的有益效果。具体技术方案如下：

在本发明实施例的第一方面，首先提供了一种路径优化方法，所述方法包括：

基于以下步骤对所述初始路径进行迭代优化，直至满足预设的迭代终止条件，得到机器人避障路径：

获取当前迭代过程中对应的迭代路径，确定所述迭代路径对应的平滑性代价，以及所述迭代路径中迭代路径点对应的平滑性优化梯度；

确定所述迭代路径点对应的机器人足迹轮廓，查找所述足迹轮廓对应的第一最近障碍物距离；

基于所述第一最近障碍物距离，确定所述迭代路径对应的障碍物代价，以及所述迭代路径点对应的障碍物优化梯度；

基于所述平滑性优化梯度以及所述障碍物优化梯度，对所述迭代路径点进行调整，得到下次迭代过程中对应的迭代路径；以及，

将所述平滑性代价以及所述障碍物代价输入至预设的目标函数。

在一个可选的实施方式中，所述确定所述迭代路径点对应的机器人足迹轮廓，包括：

获取所述迭代路径点对应的航向角度，确定所述航向角度对应的机器人足迹轮廓；

基于预设的轮廓点选取规则，从所述足迹轮廓中选取所述迭代路径点对应的机器人足迹轮廓点。

在一个可选的实施方式中，所述查找所述足迹轮廓对应的第一最近障碍物距离，包括：

在预设的距离图中查找所述足迹轮廓点对应的第一最近障碍物距离。

在一个可选的实施方式中，所述基于所述第一最近障碍物距离，确定所述迭代路径对应的障碍物代价，以及所述迭代路径点对应的障碍物优化梯度，包括：

从所述足迹轮廓点中选取所述第一最近障碍物距离最小的足迹轮廓点作为所述迭代路径点对应的目标足迹轮廓点；

利用所述目标足迹轮廓点对应的所述第一最近障碍物距离，确定所述迭代路径对应的障碍物代价；

确定所述目标足迹轮廓点对应的远离障碍物梯度；