[发明专利]移动机器人的路径规划方法、芯片及移动机器人

说明书

本发明涉及移动机器人的路径规划方法、芯片及移动机器人，该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；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。

技术领域

本发明涉及室内环境下的路径规划的技术领域，具体涉及移动机器人的路径规划方法、芯片及移动机器人。

背景技术

路径规划是移动机器人导航最基本的环节之一，它是按照任务要求搜索一条从起始状态到目标状态的最优或近似最优的无碰撞路径。为机器人提供良好的移动路径对提升机器人导航性能有重要意义。常用的路径规划算法按规划范围主要分为全局路径规划和局部路径规划，其中局部路径规划能帮助机器人判断周围环境有无障碍物并判断如何避开障碍物，适用于初次环境建模以及存在动态障碍物的环境，而全局路径规划更适用于在地图已知的情况下为机器人规划一条从起点到终点的路径。

目前A*搜索算法是目前为止最经典且稳定的算法，启发式搜索，速度较快，但是规划出的路径不是最优且贴近障碍物，使得路径的折点、拐点增多。因此，中国专利CN102799781B根据已遍历路径的搜索起点与剩余路径节点的距离大小，来搜索出最远节点并更新这个搜索起点，以实现继续计算检测最新的搜索起点与剩余的路径节点之间的距离，从而搜索出新的最远节点，依次循环直到遍历至已遍历路径的终点，再将搜索出的最远节点依次连接为优化路径，实现合并A*算法搜索出的多余节点，但是大幅度增加节点更新次数和距离运算的次数，机器人在移动过程中会出现不必要时间等成本花销。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开移动机器人的路径规划方法、芯片及移动机器人，减少路径节点、拐点、缩减路程并提高路径的平滑性，使得机器人沿着规划路径的导航速度更快。具体的技术方案如下：

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；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。

与现有技术相比，先通过判断移动机器人的当前位置节点与终止节点之间的可直达的情况，来搜索出只存在关键节点、拐点少、路程短的第一规划路径，再通过可直达的最远节点与当前位置节点直接相连的方式来过滤第一规划路径不必要的折点、拐点，进而减少机器人移动过程中距离位姿计算量，以达到低算力的路径优化规划效果。使得机器人沿着规划路径的导航速度更快。