[发明专利]一种基于递归简化可视图的环境建模方法

摘要

本发明涉及一种环境建模方法，一种基于递归简化可视图的环境建模方法，包括以下步骤：(1)记录机器人所在及到达位置，(2)连接S‑H‑G‑L‑S构成一个四边形(3)遍历该四边形的每条当前边，(4)判断当前边是否与障碍物相交，(5)确定中途点，(6)将现在新围成的多边形S‑A‑H‑B‑G‑L‑C‑S的各条边转至步骤3进行遍历，(7)多边形当前边遍历完毕。本发明最后得到一个多边形区域，该区域外的障碍物可以全部简化掉，区域内的才是机器人路径规划需要考虑的障碍物。本发明有效的减少可视线的数量，提高了后续机器人路径规划算法的执行效率。

主权项

1.一种基于递归简化可视图的环境建模方法，包括以下步骤：步骤1、记录机器人所在及到达位置，将机器人所在的位置记为点S，期望到达的位置记为点G，再将机器人所处的整个地图环境采用计算机进行扫描，并采用封闭多边形对每个障碍物进行包络，保留这些多边形；步骤2、连接S‑H‑G‑L‑S构成一个四边形，连接点S和点G，线段SG称为机器人穿越线，此时穿越线SG会与多个障碍物多边形相交，记录这些相交的障碍物多边形2、7、8，随后在穿越线SG的两侧，分别找到一个点，该点必需满足以下两个条件：其一，是这些相交的障碍物多边形2、7、8中的一个顶点，其二，在穿越线SG的一侧范围内该点距离穿越线最远，并分别记为点H和点L，连接S‑H‑G‑L‑S构成一个四边形，其特征在于：步骤3、遍历该四边形的每条当前边，即当前边SH、HG、GL、LS，每条当前边的端点分别为当前边起点和当前边终点，遍历到当前边HG时，当前边起点就是点H，当前边终点就是点G；步骤4、判断当前边是否与障碍物相交，若不相交，即当前边GL，则将该当前边保存至活动区域集中，然后返回至步骤3继续遍历后续的当前边，当遍历完成时则跳转至步骤7；若相交，即当前边SH、HG、LS，则跳转至步骤5；步骤5、确定中途点，在与当前边相交的所有障碍物中，取这些障碍物中离穿越线SG最远且与当前边同一侧的顶点，记为中途点A、B、C，分别连接当前边起点和中途点，中途点和当前边终点，形成2条新的当前边；原来的当前边SH由当前边起点S连接中途点A、再由中途点A连接当前边终点H形成由SA与AH两条边组成现在的当前边：原来的当前边HG由当前边起点H连接中途点B、再由中途点B连接当前边终点G形成由HB与BG两条边组成现在的当前边；原来的当前边LS由当前边起点L连接中途点C、再由中途点C连接当前边终点S形成由LC与CS两条边组成现在的当前边；步骤6、将现在新围成的多边形S‑A‑H‑B‑G‑L‑C‑S的各条边转至步骤3进行遍历；步骤7、多边形当前边遍历完毕，活动区域集中所有的边所围成的多边形即为输出结果，活动区域外的障碍物多边形1、3、10、11不需要考虑，而活动区域内的障碍物多边形2、4、5、6、7、8、9就是机器人在路径规划时需要考虑的。