[发明专利]基于局部路径点生成的分层无地图导航方法及装置

权利要求书

1.一种基于局部路径点生成的分层无地图导航方法，应用于移动机器人，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S10、从传感器读取激光雷达数据和目标点相对位置数据；

S20、将激光雷达数据转化为局部障碍地图；

S30、将局部障碍地图和目标点相对位置输入局部路径点生成模块，得到局部路径点；

S40、将该局部路径点输入运动规划模块，输出移动机器人的控制速度；

S50、返回执行所述步骤S10，直至所述移动机器人到达目标点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S20中：

将所述局部障碍地图划分为空闲区域、占用区域和未探索区域，其中，所述空闲区域为机器人当前雷达范围内的可通过区域，所述占用区域为当前检测到的障碍物区域，所述未探索区域为当前时刻移动机器人激光雷达未探索到的区域，未探索区域包括被障碍物遮挡区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S30中：

所述局部路径点生成模块采用D3QN算法，其中，输入数据包括2维的目标点相对位置信息和4通道的63×63的图像，其中所述4通道依次为t-3、t-2、t-1和t时刻的局部障碍地图信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S30中：

设定机器人位置到当前规划局部路径点的距离阈值，当机器人位置到当前规划局部路径点的实际距离小于所述距离阈值时，所述局部路径点生成模块生成下一个局部路径点。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S40包括：

所述运动规划模块包括有传统路径规划方法和深度强化学习方法；根据环境拥挤程度，所述运动规划模块采用不同的方法导航，其中，当环境为空旷时，所述运动规划模块采用所述传统路径规划方法导航；当环境为拥挤时，所述运动规划模块采用所述深度强化学习方法导航；所述环境拥挤程度根据激光雷达信息判断获取。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述环境拥挤度系数计算如下：

其中，C表示为环境拥挤度系统；d表示为原始激光雷达数据，d＝[d₁，d₂...，d_n]，d取值范围为[0.3米，10米]；k表示为每一维激光雷达的距离系数，其中，d_min＝0.3米，d_max＝10米。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤S40还包括步骤：

对运动规划模块的输出指令进行后处理，屏蔽不合理的输出指令，执行新生成的下一个合理的输出指令。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S40中：

所述移动机器人的控制速度包括有线速度和角速度。

9.一种计算机可读存储介质，其上储存有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实施如权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种基于局部路径点生成的分层无地图导航装置，应用于移动机器人，其特征在于，包括：计算机装置，所述计算机装置包括根据权利要求9所述的计算机可读存储介质。