[发明专利]移动机器人的路径规划方法、芯片及移动机器人在审
申请号: | 202110348383.1 | 申请日: | 2021-03-31 |
公开(公告)号: | CN112947486A | 公开(公告)日: | 2021-06-11 |
发明(设计)人: | 肖刚军;蒋林;周和文;方东君;黄惠保;许登科 | 申请(专利权)人: | 珠海市一微半导体有限公司;武汉科技大学 |
主分类号: | G05D1/02 | 分类号: | G05D1/02 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 519000 广东省珠海市横琴*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 移动 机器人 路径 规划 方法 芯片 | ||
1.移动机器人的路径规划方法,包括在预先构建的地图中确定移动机器人的规划路径的终止节点;其特征在于,还包括:
当移动机器人的当前位置节点与终止节点之间是可直达时,将移动机器人的当前位置节点与终止节点连线以组成第一规划路径;
当移动机器人的当前位置节点与终止节点之间不是可直达时,从移动机器人的当前位置节点与终止节点之间的地图区域内搜索出与终止节点是可直达的中间节点,并依次连接成第一规划路径;然后在不更新搜索起点的前提下,在所述第一规划路径上搜索出相对于移动机器人的搜索起点的一个可直达的最远节点,并通过将这个可直达的最远节点与搜索起点直接相连的方式,来将所述第一规划路径优化规划为第二规划路径,其中,这个搜索起点是移动机器人的当前位置节点;当前位置节点是移动机器人的实际物理位置,是固定不变的;
其中,所述可直达是指移动机器人沿着移动机器人的搜索起点朝向当前搜索的节点的射线方向,从搜索起点移动至当前搜索的节点的直线路径上没有检测到障碍物;所述可直达的最远节点是距离所述搜索起点最远的可直达的节点。
2.根据权利要求1所述路径规划方法,其特征在于,所述从移动机器人的当前位置节点与终止节点之间的地图区域内搜索出与终止节点是可直达的中间节点以连接出第一规划路径的具体方法包括:
设置当前位置节点与终止节点连接形成的线段与障碍物边缘相交得到的一障碍物预触碰节点为搜索中心,再以八邻域的方式向无障碍物的地图区域查找中间节点,直到查找到的中间节点与终止节点之间是可直达,再将当前位置节点、障碍物预触碰节点、这些中间节点和终止节点依次连接为所述第一规划路径。
3.根据权利要求2所述路径规划方法,其特征在于,当移动机器人的当前位置节点与终止节点之间不是可直达时,在所述障碍物预触碰节点的邻域中选择预设的路径代价最小的节点作为所述中间节点,以使得从所述障碍物预触碰节点的邻域选择的节点向无障碍物的地图区域拓展;
然后用所述中间节点更新所述搜索中心,在所述中间节点的邻域中选择预设的路径代价最小的节点作为新的中间节点,重复该步骤直到检测到这个中间节点与终止节点之间是可直达。
4.根据权利要求3所述路径规划方法,其特征在于,选择出的所有所述中间节点的连线的延伸拓展方向不指回移动机器人的当前位置节点或所述障碍物预触碰节点。
5.根据权利要求4所述路径规划方法,其特征在于,当移动机器人的当前位置节点与终止节点之间不是可直达时,所述在不更新搜索起点的前提下,在所述第一规划路径上搜索相对于移动机器人的搜索起点是可直达的最远节点,并通过将这个最远节点与搜索起点直接相连的方式,将所述第一规划路径优化规划为第二规划路径的方法具体包括:
确定移动机器人的搜索起点后,在所述第一规划路径的剩余节点中,沿着所述第一规划路径的延伸方向,逐个节点地查找相对于移动机器人的搜索起点是可直达的最远节点,然后连接移动机器人的搜索起点与这个可直达的最远节点;
当沿着所述第一规划路径的延伸方向查找至终止节点时,将这个可直达的最远节点与终止节点之间的路径段与前述连接所得的线段组合连接为所述第二规划路径;
其中,所述可直达为:移动机器人沿着由搜索起点射向所述第一规划路径上的目标节点的射线方向,从搜索起点移动到目标节点的直线路径上不存在障碍物;所述可直达的最远节点是距离所述搜索起点最远处的可直达的目标节点;
其中,目标节点包括所述当前位置节点、所述障碍物预触碰节点、所述八邻域的方式依次搜索出的中间节点、以及所述终止节点。
6.根据权利要求5所述路径规划方法,其特征在于,当查找到所述可直达的最远节点后,将所述可直达的最远节点与所述搜索起点之间属于所述第一规划路径的节点删除,然后将所述可直达的最远节点与所述搜索起点的连线与所述第一规划路径的剩余路径段连接组合为所述第二规划路径。
7.一种芯片,用于存储程序代码,其特征在于,所述芯片被配置为执行权利要求1至6任一项所述的移动机器人的路径规划方法。
8.一种移动机器人,其特征在于,该移动机器人装配权利要求7所述的芯片,用于执行权利要求1至6任一项所述的移动机器人的路径规划方法。
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