[发明专利]一种移动机器人避障路径规划方法

权利要求书

1.一种移动机器人避障路径规划方法，其特征在于，具体步骤如下：

一、基于移动机器人车载外部传感器激光雷达获取的工作环境信息构建栅格环境地图，每一个栅格根据环境信息被标记为有障碍物和自由空间，初始化设定引力尺度因子ε、斥力尺度因子η、障碍物的影响距离ρ₀、步长l、机器人起始点和指定目标点；

二、通过改进引力和斥力场函数计算机器人受到的引力F_att、引力F_att与水平方向的夹角、斥力F_rep、斥力F_rep与水平方向的夹角；

三、按式F(q)＝F_att(q)+F_rep(q)计算机器人所受到的合力、合力与水平方向的夹角θ；

四、计算并保存机器人的下一步位置，根据式x_k+1＝x_k+l·cosθ计算得到机器人下一位置的横坐标x_k+1，根据式y_k+1＝y_k+l·sinθ计算得到机器人下一位置的纵坐标y_k+1；

其中，x_k为机器人当前位置的横向坐标，y_k为机器人当前位置的竖向坐标；

五、机器人由当前位置(x_k,y_k)运动至下一位置(x_k+1,y_k+1)，机器人每运行一步增加相应步长l；

六、判断机器人是否达到指定目标点，若通过判断机器人所在位置(x_k+1,y_k+1)与目标点位置的距离为0或者小于等于δ时，则判定机器人到达指定目标点；若通过判断机器人所在位置(x_k+1,y_k+1)与目标点位置的距离不为0或者大于δ时，则返回步骤二操作。

2.根据权利要求1所述的一种移动机器人避障路径规划方法，其特征在于，根据机器人车载激光雷达完成工作环境栅格地图构建并获得障碍物位置，根据指定目标进行全局路径规划，并将障碍物信息传输给局部规划单元，局部规划单元对全局目标路径进行修正。

3.根据权利要求1所述的一种移动机器人避障路径规划方法，其特征在于，经过修正后引力场函数具体表达如下：

其中，d_goal为限定目标点与机器人之间距离的阈值，q为机器人所在位置，q_goal为目标点位置，q-q_goal为q、q_goal两者之间的距离；

修正后的引力如下式所示：

4.根据权利要求1所述的一种移动机器人避障路径规划方法，其特征在于，经过修正后斥力场函数具体表达如下：

其中，q_obs为障碍物位置，q-q_obs为机器人与障碍物之间的距离；

则改进后斥力如下式所示：

其中，F_rep1方向由障碍物指向机器人；F_rep2方向由机器人指向目标位置。