[发明专利]轨迹跟踪控制方法、移动机器人、控制设备及存储介质

说明书

本发明提供一种轨迹跟踪控制方法、移动机器人、控制设备及存储介质，该轨迹跟踪控制方法包括：获取预设轨迹和运动目标的当前位置；在预设轨迹上确定基于当前位置出发的目标位置；根据预设轨迹在目标位置的曲率，确定目标位置对应的参考速度；根据参考速度和运动目标的性能参数，预估运动目标在目标位置的运动参数。根据预设轨迹在目标位置的曲率确定目标位置对应的参考速度；通过参考速度和运动目标的性能参数预估运动目标在目标位置的运动参数。通过上述方式，能够使得运动目标经过大曲率路径的跟踪更加精确。

技术领域

本发明涉及移动目标的控制技术领域，特别是涉及一种轨迹跟踪控制方法、移动机器人、控制设备及存储介质。

背景技术

在移动机器人的应用中，轨迹跟踪是其应用的关键技术，机器人在已知定位的情况下，如何快速，精确的跟踪目标轨迹是轨迹跟踪应用的核心。无论是在服务机器人领域跟踪一条实时变化的路径，还是在工业机器人领域，跟踪一条既定的路径，轨迹跟踪在其中都起到了至关重要的作用。因此，可以应用在巡检机器人、搬运AGV（Automated GuidedVehicle，自动搬运车）、智能叉车等等。

目前，移动机器人的控制大都与路径规划相关，可是现有的路径规划算法无法预观到轨迹后面的信息，造成移动机器人的跟踪精度不佳。使得移动机器人在一些曲率较大的路径点附近，往往会将原本应该到达的路径点略过，而且在这些路径点附近也会偶发运动目标脱轨无法恢复的情况。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种轨迹跟踪控制方法、移动机器人、控制设备及存储介质，解决现有技术中轨迹跟踪精度不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种轨迹跟踪控制方法，该轨迹跟踪控制方法包括：获取预设轨迹和运动目标的当前位置；在预设轨迹上确定基于当前位置出发的目标位置；根据预设轨迹在目标位置的曲率，确定目标位置对应的参考速度；根据参考速度和运动目标的性能参数，预估运动目标在目标位置的运动参数。

其中，在预设轨迹上确定基于当前位置出发的目标位置的步骤包括：对预设轨迹进行采样，以得到多个采样点；计算多个采样点与当前位置之间的运行距离；将运行距离最短者对应的采样点，确定为目标位置。

其中，在预设轨迹上确定基于当前位置出发的目标位置的步骤包括：对预设轨迹进行采样，以得到多个采样点；计算运动目标从当前位置到达多个采样点的运行时间；将运行时间最短者对应的采样点，确定为目标位置。

其中，根据预设轨迹在目标位置的曲率，确定目标位置对应的参考速度的步骤包括：根据目标位置以及与目标位置相邻的后一采样点，计算目标位置的路径曲率；根据路径曲率，得到目标位置的参考速度。

其中，运动目标的性能参数包括运动目标的最大运动参数；根据参考速度和运动目标的性能参数，预估运动目标在目标位置的运动参数的步骤包括：根据运动目标的当前位姿信息，预测运动目标在目标位置的运动参数；判断预测的运动参数是否超过运动目标的最大运动参数；若是，则以运动目标的最大运动参数作为运动目标在目标位置的运动参数。

其中，运动目标的运动参数包括运行线速度和运行角速度；运动目标的最大运动参数包括运动目标运行的最大线速度和最大角速度；判断预测的运动参数是否超过运动目标的最大运动参数的步骤包括：判断运动目标的运行线速度是否超过最大线速度，以及判断运动目标的运行角速度是否超过最大角速度；如果预测的运动参数超过运动目标的最大运动参数，则以运动目标的最大运动参数作为运动目标的运动参数的步骤包括：如果运动目标的运行线速度超过最大线速度，则将最大线速度作为运动目标的运行线速度，以及如果运动目标的运行角速度超过最大角速度，则将最大角速度作为运动目标的运行角速度。