[发明专利]基于优化人工势场法的血凝仪动态避障路径规划方法

摘要

本发明公开了一种基于优化人工势场法的血凝仪动态避障路径规划方法，该方法包括：采用人工势场法对血凝仪机械臂的移动进行实时避障路径规划；实时检测血凝仪机械臂所到达的位置点是否为局部稳定点；若是局部稳定点，则将引力场、吸引力、斥力场、斥力分别进行更新，从而打破稳定状态，使机械臂沿正确路径运行，并与目标保持相同的运动趋势。本发明适用于动态环境中的路径规划。

主权项

1.一种基于优化人工势场法的血凝仪动态避障路径规划方法，其特征在于该方法包括：采用人工势场法对血凝仪机械臂的移动进行实时避障路径规划；实时检测血凝仪机械臂所到达的位置点是否为局部稳定点；若机械臂到达局部稳定点，则将引力场、吸引力、斥力场、斥力分别进行更新，从而打破稳定状态，使机械臂沿正确路径运行，并与目标保持相同的运动趋势；其中，更新后的引力场、吸引力、斥力场、斥力分别为：引力场为：Uatt(q)＝0.5ξq||q‑qg||2+0.5ξv||v‑vg||2+0.5ξa||a‑ag||2吸引力为：斥力场为：斥力为：式中，ξ_a、ξ_v、ξ_q为比例系数，q、v、a分别指机械臂的位置、速度和加速度，q_g、v_g、a_g分别指目标的位置、速度和加速度，q_obs、v_obs、a_obs分别指障碍物的位置、速度和加速度，||q‑q_g||是机械臂与目标之间的相对距离，||v‑v_g||是机械臂与目标之间的相对速度，||a‑a_g||是机械臂与目标之间的相对加速度，为哈密顿算子，η₁、η₂、η₃、η₄、η₅、η₆为比例系数，ρ₀指障碍物的排斥力的最大范围，ρ(q)＝||q‑q_obs||是机械臂与障碍物的最小距离，x_goal为目标的位置，(x‑x_goal)为机械臂与目标之间的距离，v_ro＝(v‑v_obs)^Te_ro为机械臂与障碍物的相对速度在二者连线上的分量，a_ro＝(a‑a_obs)^Te_ro为机械臂与障碍物的相对加速在二者连线上的分量，e_ro为从机械臂指向障碍物的单位向量。