[发明专利]一种轮式移动机器人及其控制方法、控制系统、存储介质

权利要求书

1.一种轮式移动机器人控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

根据关键点信息和全局静态代价地图，生成全局路径；

根据所述全局路径和局部动态代价地图，使用控制点模型，生成局部路径；

根据所述局部路径和车辆的运动约束，生成在所述局部路径上每一点的速度分布，规划参考轨迹；

根据所述参考轨迹及控制点模型和车辆自身状态，计算出控制指令，分发执行。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制点模型为：

式中，η是移动机器人前进方向的速度，ξ是移动机器人所在车体的横向速度，ω是移动机器人所在车体的横摆角速度，θ是移动机器人朝向。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述全局路径和局部动态代价地图，使用控制点模型，生成局部路径；包括：

接收所述全局路径；

根据局部动态代价地图，使用所述基于控制点模型的Hybrid A*算法生成局部路径。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述局部路径和车辆的运动约束，生成在所述局部路径上每一点的速度分布，规划出参考轨迹；包括：

接收所述局部路径；

根据车辆的运动约束和物理约束，采用多阶线性跟踪微分器，由差分方程迭代生成参考轨迹。

5.一种轮式移动机器人控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：全局路径规划器、局部路径规划器、速度规划器、轨迹跟踪控制器；其中：

所述全局路径规划器，用于接收关键点信息，根据所述关键点信息和全局静态代价地图，生成全局路径；

所述局部路径规划器，用于接收所述全局路径，根据所述全局路径和局部动态代价地图，使用控制点模型，生成局部路径；

所述速度规划器，用于接收所述局部路径，根据所述局部路径和车辆的运动约束，生成在所述局部路径上每一点的速度分布，规划参考轨迹；

所述轨迹跟踪控制器，用于接收所述参考轨迹，根据所述参考轨迹及控制点模型和车辆自身状态，计算出控制指令，分发执行。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制点模型为：

式中，η是移动机器人前进方向的速度，ξ是移动机器人所在车体的横向速度，ω是移动机器人所在车体的横摆角速度，θ是移动机器人朝向；

所述根据所述全局路径和局部动态代价地图，使用控制点模型，生成局部路径；包括：

接收所述全局路径；

根据局部动态代价地图，使用所述基于控制点模型的Hybrid A*算法生成局部路径。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述根据所述局部路径和车辆的运动约束，生成在所述局部路径上每一点的速度分布，规划出参考轨迹；包括：

接收所述局部路径；

根据车辆的运动约束和物理约束，采用多阶线性跟踪微分器，由差分方程迭代生成参考轨迹。

8.一种轮式移动机器人，其特征在于，所述轮式移动机器人包括如权利要求5至7任一项所述的一种轮式移动机器人控制系统。

9.一种轮式移动机器人，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4所述的一种轮式移动机器人控制方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有一种轮式移动机器人控制方法的程序，所述一种轮式移动机器人控制方法的程序被处理器执行时实现如权利要求1至4所述的一种轮式移动机器人控制方法的步骤。