[发明专利]路径规划方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本公开提供一种路径规划方法，包括：确定待移动对象的起始位置及目标位置；以所述起始位置和所述目标位置中的至少之一为根节点构建随机树，以在自由空间中生成至少一个节点，得到移动路径；其中，所述构建随机树包括：设置目标偏置因子，其中，所述目标偏置因子用于在无障碍物的情况下引导所述节点移向所述目标位置，在有障碍物的情况下增加节点搜索的随机性；根据当前节点与随机采样节点的连线和当前节点与起始位置或目标位置的连线之间的夹角、所述目标偏置因子，计算下一节点在所述自由空间的位置。本公开还提供一种路径规划装置、电子设备及存储介质。

技术领域

本公开涉及路径规划技术领域，具体涉及一种语路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

自主移动设备(诸如移动机器人、无人机、机械臂等)技术的研发、制造以及应用成为衡量一个国家科技创新能力、国民经济现代化和智能化的重要标志。随着物联网、5G等高新技术的成熟，自主移动设备的应用场景也会越来越广阔。自主移动设备的导航系统是支撑自主移动设备高效完成各项任务的基础，导航系统的关键技术就在于路径规划。自主移动设备在复杂的空间中，利用自身的传感器对周围环境进行探测，构建环境地图信息。通过路径规划技术进行路径的规划与优化，最终通过运动控制达到目标位置完成导航任务。

目前，常采用基于单快速扩展随机树(Rapidly Exploring Random Tree，RRT)的路径规划算法，通过对状态空间中的采样点进行碰撞检测，避免了对空间的建模，虽然能够有效地解决高维空间和复杂约束的自主移动设备路径规划问题，但是在路径规划任务中RRT算法仍然存在搜索效率低，采样随机性大，易陷入局部极小点等问题。

公开内容

有鉴于此，本公开提供一方面提供一种路径规划方法，包括：确定待移动对象的起始位置及目标位置；以所述起始位置和所述目标位置中的至少之一为根节点构建随机树，以在自由空间中生成至少一个节点，得到移动路径；其中，所述构建随机树包括：设置目标偏置因子，其中，所述目标偏置因子用于在无障碍物的情况下引导所述节点移向所述目标位置，在有障碍物的情况下增加节点搜索的随机性；根据当前节点与随机采样节点的连线和当前节点与起始位置或目标位置的连线之间的夹角、所述目标偏置因子，计算下一节点在所述自由空间的位置。

根据本公开的实施例，所述构建随机树还包括：将所述目标偏置因子设为第一预设值，基于所述第一预设值构建随机树；在基于所述第一预设值构建随机树的过程中，进行碰撞检测；若没有发生碰撞，则继续基于第一预设值进行随机树构建，直至得到所述移动路径；若发生碰撞，则将所述目标偏置因子设为第二预设值，基于所述第二预设值构建随机树。

根据本公开的实施例，所述构建随机树还包括：在所述起始位置与所述目标位置之间选择中间节点；同时以所述中间节点、所述起始位置与所述目标位置为根节点构建随机树，直至各随机树相连，以得到所述移动路径。

根据本公开的实施例，所述同时以所述中间节点、所述起始位置与所述目标位置为根节点构建随机树包括：以起始位置为根节点，向所述中间节点方向构建随机树，以中间节点为根节点，向所述起始位置方向构建随机树，直至两随机树相连；以目标位置为根节点，向所述中间节点方向构建随机树，以中间节点为根节点，向所述目标位置方向构建随机树，直至两随机树相连。

根据本公开的实施例，所述在所述起始位置与所述目标位置之间选择中间节点包括：选择所述起始位置与所述目标位置连线的中点为初始中间节点；检测所述初始中点节点是否位于障碍物中，若否，则以所述初始中间节点作为所述中间节点；若是，则选择所述初始中间节点领域内未在障碍物中的其他节点作为所述中间节点。