[发明专利]无人机控制方法及无人机控制装置

说明书

本公开提供了一种无人机控制方法及无人机控制装置。该方法包括根据障碍物的第一位置信息和栅格地图中与障碍物对应的体素的第二位置信息，对栅格地图进行更新，得到目标栅格地图；根据多个目标边界体素聚类，确定无人机在每个目标边界体素聚类中的导航点；根据无人机的当前位置和无人机在每个导航点的位姿，确定无人机的当前位置和多个导航点之间的代价矩阵；根据代价矩阵确定无人机的初始飞行路径；针对每个初始子飞行路径，根据多组随机生成的控制噪声集合、初始控制序列和无人机的当前状态集合，确定目标控制序列。

技术领域

本公开涉及自动化控制技术领域，更具体地，涉及一种无人机控制方法、无人机控制装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

背景技术

近年来，无人机凭借其优越的机动性在工业检测、交通监控、灾后搜救和信息探测等领域表现出十分理想的效果。由于无人机具有更高效、更节能的平移路径，同时在运动过程中具有比地面机器人更不受限制的偏航变向能力的特点，因此，在用于探测的机器人中，无人机具有极大的优势。

在无人机执行探测任务的过程中，无人机需要面对初始完全未知的地图环境进行规划与信息收集，而相机具有有限视场角特性，即仅能观察到无人机前方的有限角度、有限距离内的物体，且相机往往与无人机结构固连，这意味着无人机的感知信息和其规划的轨迹与偏航角息息相关。因此，无人机主动规划生成安全无碰撞，同时最大化探测效率的轨迹是无人机自主完成探测任务的关键。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：现有技术中无人机按照飞行轨迹进行对未知空间进行探测时的探测效率较低。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种无人机控制方法、无人机控制装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

本公开实施例的一个方面提供了一种无人机控制方法，包括：

根据障碍物的第一位置信息和栅格地图中与障碍物对应的体素的第二位置信息，对栅格地图进行更新，得到目标栅格地图，其中，第一位置信息是根据从无人机的拍摄装置实时获取的深度图像确定的，目标栅格地图包括多个表征目标栅格地图边界的目标边界体素聚类；

根据多个目标边界体素聚类，确定无人机在每个目标边界体素聚类中的导航点；

根据无人机的当前位置和无人机在每个导航点的位姿，确定无人机的当前位置和多个导航点之间的代价矩阵；

根据代价矩阵确定无人机的初始飞行路径，其中，初始飞行路径包括多个初始子飞行路径，每个初始子飞行路径包括多个步长的轨迹，多个初始子飞行路径是依据当前位置和每个导航点的导航点位置进行划分的；

针对每个初始子飞行路径，根据多组随机生成的控制噪声集合、初始控制序列和无人机的当前状态集合，确定目标控制序列，其中，控制噪声集合用于对初始子飞行路径中每一步长对应的飞行路径进行路线偏移处理，目标控制序列用于控制无人机的飞行，当前状态集合包括表征无人机的飞行状态。

本公开实施例的另一个方面提供了一种无人机控制装置，包括：

更新模块，用于根据障碍物的第一位置信息和栅格地图中与障碍物对应的体素的第二位置信息，对栅格地图进行更新，得到目标栅格地图，其中，第一位置信息是根据从无人机的拍摄装置实时获取的深度图像确定的，目标栅格地图包括多个表征目标栅格地图边界的目标边界体素聚类；

第一确定模块，用于根据多个目标边界体素聚类，确定无人机在每个目标边界体素聚类中的导航点；

第二确定模块，用于根据无人机的当前位置和无人机在每个导航点的位姿，确定无人机的当前位置和多个导航点之间的代价矩阵；