[发明专利]一种基于A*算法改进的塔机吊运路径规划方法及装置

权利要求书

1.一种基于A*算法改进的塔机吊运路径规划方法，其特征在于，包括：

建立柱坐标下施工场地的三维网格模型，并生成网格节点集合；

根据施工场地内的障碍物以及所述网格节点集合，生成障碍物点集U₀；

获取柱坐标下吊运起点S的坐标以及吊运终点G的坐标，分别为(r_S,θ_S,h_S)和(r_G,θ_G,h_G)；

根据所述吊运起点S、吊运终点G、网格节点集合、障碍物点集U₀以及预设的吊运路径规划策略，规划吊运起点S至吊运终点G的吊运路径；

其中，所述吊运路径规划策略包括：

S101：建立可到达点集合open list与无需关注点集合close list；

S102：将所述吊运起点S放入所述可到达点集合openlist中，令所述吊运起点S的总代价f(S)和实际代价g(S)为0，令其父节点为自己；

S103：在所述可到达点集合open list中，选取总代价f(n)最小的节点n，将节点n从所述可到达点集合openlist中删除；其中，节点n的坐标为(r_n,θ_n,h_n)，节点n的总代价f(n)＝g(n)+h(n)，g(n)为节点n的实际代价，h(n)为节点n的启发函数，且h(n)＝k₁(h_mid-h_n)+k₂+k₃(|r_n-r_G|+|θ_n-θ_G|)+k₄|h_n-h_G|，k₁,k₂,k₃,k₄为预设的权函数，h_mid为预设的大幅度水平移动前需确保的安全高度值；

S104：获取节点n相邻的节点m，并判断节点m是否属于所述障碍物点集或所述无需关注点集合close list；其中，节点m的坐标为(r_m,θ_m,h_m)；若否，

S105：判断节点m是否已经在所述可到达点集合open list中；

S106：若节点m不在所述可到达点集合openlist中，则将节点m加入到所述可到达点集合open list中，并将节点n设置为节点m的父节点，计算节点m的总代价f(m)＝g(m)+h(m)，其中，g(m)代表从吊运起点S经由其父节点n移动至节点m的实际代价，g(m)＝g(n)+|r_m-r_n|+r_n·|θ_m-θ_n|+|h_m-h_n|，h(m)为节点m的启发函数，且h(m)＝k₁(h_mid-h_m)+k₂+k₃(|r_m-r_G|+|θ_m-θ_G|)+k₄|h_m-h_G|；

S107：若节点m已经在所述可到达点集合open list中，则计算从吊运起点S经由非父节点n到达节点m的代价l(m,n)＝g(n)+|r_m-r_n|+r_n·|θ_m-θ_n|+|h_m-h_n|，将代价l(m,n)与实际代价g(m)进行对比，若l(m,n)g(m)，则将节点n设置为节点m的父节点，且令实际代价g(m)＝l(m,n)，并更新总代价f(m)；

判断是否对节点n的所有相邻的节点m进行了上述步骤的运算，如果是，则执行S108，如果否，则对其他相邻节点m进行步骤S104至S107的处理。

故通过S104至S107遍历节点n所有相邻的节点m后，执行S108；

S108：将节点n加入到所述无需关注点集合close list中；

重复S103至S108，直至从所述可到达点集合openlist中选中的节点为所述吊运终点G；

S109：从所述吊运终点G开始，沿着每个节点的父节点回溯，直至所述吊运起点S，将回溯节点依次连接，即为吊运路径。