[发明专利]基于机器人运动轨迹的区域连通图构建方法

权利要求书

1.基于机器人运动轨迹的区域连通图构建方法，其特征在于，包括：

步骤1、分别沿着机器人预先标记的相互平行的每条运动轨迹线段，自运动轨迹线段的中点向两端步进地提取出具备可通行性的节点；

步骤2、基于步骤1提取出的具备可通行性的节点构建出树形结构，再结合指定节点距离导航起点的移动代价，从所述树形结构的节点的可达邻域内搜索出一个区域连通图；其中，导航起点是预先配置到机器人内的导航信息。

2.根据权利要求1所述区域连通图构建方法，其特征在于，所述步骤2的具体方法包括：

步骤21、将距离导航起点的移动代价最小的指定节点配置为搜索起点；然后进入步骤22；其中，最先配置为指定节点的节点是属于步骤1提取出的任意一个具备可通行性的节点；

步骤22、在步骤1提取出的具备可通行性的节点所构建的树形结构的节点中，筛选出属于当前配置的搜索起点的可达邻域内的未遍历的邻接节点并将当前筛选出的节点都配置为指定节点，然后进入步骤23；其中，步骤22筛选出的未遍历的邻域节点中不存在预先配置的指定节点；

步骤23、将当前配置的搜索起点及步骤22筛选出的节点组成所述区域连通图，将当前配置的搜索起点配置为已遍历的节点使其不再是所述指定节点，然后在当前配置的指定节点中，将距离导航起点的移动代价最小的指定节点配置为下一次筛选新的邻域节点的搜索起点，再返回步骤22；

步骤24、重复步骤22至步骤23，直至不存在指定节点被配置为新的搜索起点，并确定构建出一个所述区域连通图。

3.根据权利要求2所述区域连通图构建方法，其特征在于，所述当前配置的搜索起点及步骤22筛选出的邻接节点都被配置为键值，以构造成为任意两个节点间均互连互通的所述区域连通图；

其中，所述搜索起点及其在步骤22中对应筛选出的邻接节点支持构建出可通行路线；

其中，所述区域连通图是一种图形结构空间。

4.根据权利要求3所述区域连通图构建方法，其特征在于，在所述步骤2中，还包括：

分别计算所述步骤1提取出的每个具备可通行性的节点距离所述导航起点的移动代价，作为所述导航起点到对应的指定节点的移动代价；

再利用计算出的指定节点对应的移动代价配置该指定节点的优先级，然后将配置有优先级的指定节点存储到优先队列空间内，其中，优先队列空间内当前存储的优先级最高的指定节点最先被筛选出来并被放置入图形结构空间内，以组成所述区域连通图；

其中，优先队列空间是用以描述优先级高低不同的节点之间的进出先后关系的数据结构。

5.根据权利要求4所述区域连通图构建方法，其特征在于，优先级的配置方法包括：若指定节点距离所述导航起点的移动代价越大，则该指定节点的优先级越低；若指定节点距离所述导航起点的移动代价越小，则该指定节点的优先级越高；以使得距离导航起点的移动代价最小的指定节点是最先从所述优先队列空间中被筛选出来。

6.根据权利要求5所述区域连通图构建方法，其特征在于，当所述优先队列空间内当前存储的优先级最高的指定节点最先被筛选出来并被配置为所述搜索起点时，将当前配置为所述搜索起点的指定节点移除出所述优先队列空间，然后将当前执行的步骤22所筛选出的节点设置为所述指定节点并存入所述优先队列空间，同时将当前配置为所述搜索起点的指定节点存入已遍历节点集合结构内；

其中，所述步骤22筛选出的节点是指没有预先存入所述已遍历节点集合结构的、也没有预先存在于所述优先队列空间内的、且是当前配置的搜索起点的可达邻域内的邻接节点。

7.根据权利要求2至6任一项所述区域连通图构建方法，其特征在于，所述属于当前配置的搜索起点的可达邻域内的邻接节点同时满足以下条件：

当前配置的搜索起点及其邻接节点的直线距离小于或等于机器人的机身直径；

当前配置的搜索起点及其邻接节点之间的连线不穿过障碍物栅格点且不穿过未知栅格点。