[发明专利]一种未知环境下用于特定目标搜索的路径规划方法

权利要求书

1.一种未知环境下用于特定目标搜索的路径规划方法，其特征在于，包括：

构建待搜索未知区域的全局占据栅格地图，并投影自主无人车辆的当前位置周围的障碍物；

将全局占据栅格地图划分为若干个区域，并构建区域到全局占据栅格地图之间的映射关系；

根据就近原则、未访问优先原则和远离障碍物原则确定当前车辆位置下一次的目标位置；

利用人工势场引导的RRT路径规划算法规划出自主无人车辆当前位置到目标位置的路径；

自主无人车辆根据规划路径进行路径跟踪，同时进行激光SLAM建图并更新全局占据栅格地图；

判断是否搜寻到特定目标，若搜索到特定目标则搜索结束，否则确定下一个目标位置。

2.根据权利要求1所述一种未知环境下用于特定目标搜索的路径规划方法，其特征在于，所述构建待搜索未知区域的全局占据栅格地图，并投影自主无人车辆的当前位置周围的障碍物的具体步骤包括：

根据待搜索未知区域构建全局占据栅格地图，该区域的目标中心作为地图中心，并建立坐标系；

通过自主无人车辆的环境感知系统获取车辆当前位置周围的障碍物，构建局部占据栅格地图；

将局部占据栅格地图进行匹配校正，通过坐标转换映射到全局占据栅格地图。

3.根据权利要求1所述一种未知环境下用于特定目标搜索的路径规划方法，其特征在于，所述将全局占据栅格地图划分为若干个区域，并构建区域到全局占据栅格地图之间的映射关系的具体步骤包括：

将全局占据栅格图平均划分为若干个矩形区域，每个矩形区域π_i具有规定数量的占据栅格，其中当边缘部分的区域π_i中的栅格数量少于规定数量时，表示剩余的栅格被障碍物占据；

所述每个矩形区域π_i设置有区域属性，其中包括区域位置坐标(π_x,π_y)、障碍物数量未访问栅格数量和未访问栅格坐标集合

4.根据权利要求1所述一种未知环境下用于特定目标搜索的路径规划方法，其特征在于，所述根据就近原则、未访问优先原则和远离障碍物原则确定当前车辆位置下一次的目标位置的具体步骤包括：

首先根据就近原则，确定车辆当前所在区域与待搜索区域之间的欧几里得距离作为距离代价C_d；

根据未访问优先原则，确定待搜索区域的未访问栅格数量作为未访问栅格数量代价C_nvg；

根据远离障碍物原则，确定待搜索区域的障碍物数量作为障碍物代价C_ob；

根据上述距离代价C_d，未访问栅格数量代价C_nvg和障碍物代价C_ob建立代价函数，并选择代价最小的区域π_i作为下一次访问的目标区域，所述代价函数为：

J_cost＝ω_dC_d+ω_nvgC_nvg+ω_obC_ob；

其中，ω_d为距离代价C_d的权重系数，ω_nvg为未访问栅格数量代价C_nvg的权重系数，ω_ob为障碍物代价C_ob的权重系数；

在目标区域π_i内将所有的障碍物向外膨胀距离ρ，再在该目标区域π_i内随机选择一个未被障碍物占据且未被访问的栅格作为下一次规划的位置。