[发明专利]机器人路径规划方法及装置、存储介质、电子设备

权利要求书

1.一种机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待探测区域对应的三维栅格地图，包括：对月表DEM地图进行栅格化，得到对应的三维栅格地图；以及，基于月面探测器的大小配置单元栅格的尺寸；

利用所述三维栅格地图对所述待探测区域进行地域特征分析，以实现对月面地形、月面光照、通信、机器人自身能力的约束条件的分析，包括：利用所述三维栅格地图对所述待探测区域进行地形特征分析，划分可通行区域和不可通行区域；利用所述三维栅格地图对所述待探测区域进行光照角度分析，以确定光照区域和阴影区域；利用所述三维栅格地图对所述待探测区域进行障碍物遮挡分析，以确定通信盲区；并根据地域特征分析结果构建路径规划成本函数，包括：根据机器人在所述三维栅格地图中各栅格的受力分析，确定机器人在该栅格中的能耗，以用于在所述三维栅格地图中的可通行区域中进行路径规划；根据所述机器人的初始储能、路径中各栅格的总能耗，确定路径规划成本函数；所述地域特征分析结果包括所述三维栅格地图中的可通行区域、不可通行区域识别结果；

结合所述路径规划成本函数构建路径规划模型，并利用所述路径规划模型进行机器人路径规划。

2.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，利用所述三维栅格地图对所述待探测区域进行地形特征分析，包括：

对所述三维栅格地图中各栅格进行坡度分析、粗糙度分析以及起伏度分析中的至少一项。

3.根据权利要求2所述的机器人路径规划方法，其特征在于，对所述三维栅格地图中各栅格进行坡度分析，包括：

根据机器人的最大爬坡角度定义基于坡度的第一约束条件；

确定所述三维栅格地图中各栅格对应的平面坡度；

将各栅格对应的平面坡度与所述第一约束条件进行比对，以确定所述栅格为可通行区域或不可通行区域。

4.根据权利要求3所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述确定所述三维栅格地图中各栅格对应的平面坡度，包括：

利用所述栅格内高程点的坐标计算所述栅格对应的拟合平面；

将所述拟合平面与基准平面的夹角配置为所述栅格对应的平面坡度。

5.根据权利要求2所述的机器人路径规划方法，其特征在于，对所述三维栅格地图中各栅格进行粗糙度分析，包括：

根据机器人可接受的表面粗糙度定义基于粗糙度的第二约束条件；

确定所述三维栅格地图中各栅格对应的区域粗糙度；

将各栅格对应的区域粗糙度与所述第二约束条件进行比对，以确定所述栅格为可通行区域或不可通行区域。

6.根据权利要求5所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述确定所述三维栅格地图中各栅格对应的区域粗糙度，包括：

利用所述栅格内高程点的坐标计算所述栅格对应的拟合平面；

根据所述栅格内各高程点到所述拟合平面的距离确定栅格对应的区域粗糙度。

7.根据权利要求2所述的机器人路径规划方法，其特征在于，对所述三维栅格地图中各栅格进行起伏度分析，包括：

根据机器人的攀爬能力定义基于起伏度的第三约束条件；

确定所述三维栅格地图中各栅格对应的起伏度；

将各栅格对应的起伏度与所述第三约束条件进行比对，以确定所述栅格为可通行区域或不可通行区域。

8.根据权利要求2所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述确定所述三维栅格地图中各栅格对应的起伏度，包括：

根据所述栅格内各高程点的坐标计算高程平均值；

利用所述高程平均值计算所述栅格内各高程点的高程标准差，并作为所述栅格对应的起伏度。