[发明专利]基于视觉与激光雷达融合的无人车路径规划系统及方法

说明书

本发明适用于机器人开发领域，提供了基于视觉与激光雷达融合的无人车路径规划系统及方法，所述系统包括：人机交互模块、指令传递模块、建图与定位模块、路径移动模块、避障模块和回充模块；本发明通过加装视觉传感器和雷达传感器，并基于SLAM‑SST搭建软件平台，使无人车能够自动生成当前工作环境的空间模型，在每一次接收到用户指令时，可预先在空间模型中进行路线模拟，以确保能够最快速的进行工作，且避障模块能够防止无人车在工作的过程中发生碰撞，且在障碍物挡住无人车的前进路线后，会自动进行新的路线规划，无需用户重新设置，使用更加便捷。

技术领域

本发明属于机器人开发领域，尤其涉及基于视觉与激光雷达融合的无人车路径规划系统及方法。

背景技术

路径规划是运动规划的主要研究内容之一。运动规划由路径规划和轨迹规划组成，连接起点位置和终点位置的序列点或曲线称之为路径，构成路径的策略称之为路径规划。

路径规划在很多领域都具有广泛的应用。在高新科技领域的应用有：机器人的自主无碰行动；无人机的避障突防飞行；巡航导弹躲避雷达搜索、防反弹袭击、完成突防爆破任务等。在日常生活领域的应用有：GPS导航；基于GIS系统的道路规划;城市道路网规划导航等。在决策管理领域的应用有：物流管理中的车辆问题及类似的资源管理资源配置问题。通信技术领域的路由问题等。凡是可拓扑为点线网络的规划问题基本上都可以采用路径规划的方法解决。

目前的无人车在进行路径规划时，需要用户自行导入工作环境的空间模型，且该空间模型无法自动更新，当环境中出现物品位置变化时，无法及时识别并更新模型，且在路线受阻时，难以自动对已规划的路线进行自动调整，导致无人车始终卡死在障碍位置。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供基于视觉与激光雷达融合的无人车路径规划系统，旨在解决背景技术中确定的现有技术存在的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，基于视觉与激光雷达融合的无人车路径规划系统，所述系统包括：

人机交互模块，用于建立用户与无人车之间的资源交互模组，并依据通讯协议使无人车与用户移动端维持连接；

指令传递模块，用于接收用户发出的指令，根据指令类型将指令传递至相应的资源交互模组中；

建图与定位模块，用于当指令为移动指令时，利用视觉传感器和雷达传感器协助无人车在环境中进行建图与自身定位，并根据结果规划出行走路线；

路径移动模块，用于根据建图与自身定位信息，结合行走路线，控制无人车从当前位置向目标位置移动；

避障模块，用于在无人车移动的过程中，通过视觉传感器和激光传感器实现对障碍物的躲避和绕行；

回充模块，用于当指令为充电指令，向无人车发送回归充电桩指令。

作为本发明更近一步的方案，所述建图与定位模块包括：

初始识别单元，用于当无人车在该环境中初次启动时，利用视觉传感器对所处环境进行实时扫描并记录，建立该环境的实际空间模型；

位置确定单元，用于在无人车接收到移动指令后，利用视觉传感器扫描当前所处环境，并通过雷达传感器和实际空间模型识别出无人车当前所处位置；

路线规划单元，用于根据无人车当前所处位置和移动指令的目标位置，结合实际空间模型规划出最优行走路线。

作为本发明更近一步的方案，所述避障模块包括：

障碍检测单元，用于通过激光传感器对无人车前进方向是否有障碍物进行实时检测；

位置重置单元，用于当检测出前方有障碍物时，向无人车发送停止前进指令，并利用视觉传感器识别出无人车当前所处位置；

路线重置单元，用于重新规划出无人车从当前位置到目标位置的最优行走路线。

作为本发明更近一步的方案，所述障碍检测单元在检测到有障碍物时，会同步将障碍物信息通过指令传递模块传递给用户，由用户判断该障碍物是否长期出现；