[发明专利]高效机器人运动路径规划方法及系统

权利要求书

1.一种高效机器人运动路径规划方法，其特征在于，包括：

建立机器人坐标系；

预设机器人在关节空间中的初始位置和允许误差；

获取目标点；

获取映射后的目标点，且映射后的目标点与获取的目标点的误差小于允许误差；

从哈希表中读取初始位置到映射后的目标点的往返轨迹，完成路径规划，即，从哈希表中判断是否存在映射后的目标点的往返轨迹；即：

将机器人操作空间划分为多个球面空间并将目标点进行映射到球面的中心处，从而将无限个目标点化为有限个，并由球面的中心坐标和特定末端执行器的欧拉角姿态，采用FNV-1a算法计算得出位姿索引，将有限个目标点到初始位置的往返路径存储到哈希表位姿索引的存储空间中，当目标点落在该球面空间内时，其所映射的球面的中心和特定姿态通过FNV-1a算法算出的位姿索引与存储时一致，从哈希表中通过位姿索引直接获取解算好的路径；

若存在，则读取轨迹，完成路径规划；

若不存在，则计算初始位置与映射后的目标点的往返轨迹，并将计算后的往返轨迹存储至哈希表，完成路径规划。

2.如权利要求1所述的高效机器人运动路径规划方法，其特征在于，

目标点的坐标为，映射后的目标点的坐标为：；

且，目标点与映射后的目标点的每项坐标的差值，均小于允许误差；

即，；

同理，可得出，；

映射后的目标点与获取的目标点的关系：。

3.如权利要求1所述的高效机器人运动路径规划方法，其特征在于，所述获取目标点的方式为：摄像头采集或人工输入。

4.一种高效机器人运动路径规划系统，其特征在于，包括：

构建模块，适于建立机器人坐标系；

预设模块，适于预设机器人在关节空间中的初始位置和允许误差；

获取模块，适于获取目标点；

映射模块，适于获取映射后的目标点，且映射后的目标点与获取的目标点的误差小于允许误差；

读取模块，适于从哈希表中读取初始位置到映射后的目标点的往返轨迹，完成路径规划，即，从哈希表中判断是否存在映射后的目标点的往返轨迹；即：

将机器人操作空间划分为多个球面空间并将目标点进行映射到球面的中心处，从而将无限个目标点化为有限个，并由球面的中心坐标和特定末端执行器的欧拉角姿态，采用FNV-1a算法计算得出位姿索引，将有限个目标点到初始位置的往返路径存储到哈希表位姿索引的存储空间中，当目标点落在该球面空间内时，其所映射的球面的中心和特定姿态通过FNV-1a算法算出的位姿索引与存储时一致，从哈希表中通过位姿索引直接获取解算好的路径；

若存在，则读取轨迹，完成路径规划；

若不存在，则计算初始位置与映射后的目标点的往返轨迹，并将计算后的往返轨迹存储至哈希表，完成路径规划。

5.如权利要求4所述的高效机器人运动路径规划系统，其特征在于，

目标点的坐标为，映射后的目标点的坐标为：；

且，目标点与映射后的目标点的每项坐标的差值，均小于允许误差；

即，；

同理，可得出，；

映射后的目标点与获取的目标点的关系：。

6.如权利要求4所述的高效机器人运动路径规划系统，其特征在于，所述获取模块中获取目标点的方式为：摄像头采集或人工输入。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储至少一条指令，其特征在于，所述指令由处理器执行时实现权利要求1至3中任一所述的高效机器人运动路径规划方法。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条指令；所述处理器，通过加载并执行所述至少一条指令以实现权利要求1-3中任一项所述的高效机器人运动路径规划方法。