[发明专利]基于网络撕裂法的移动机器人路径规划方法

摘要

本发明公开了基于网络撕裂法的移动机器人路径规划方法，以起始点到目标点的连线作为行驶的基本路线，利用网络撕裂法建立障碍物网络模型，并撕裂出子网络，通过数学拟合分别计算移动机器人的路径和时间的最小权值，得出移动机器人到达并绕过下一障碍物的最优路径规划，对基本路线进行调整。发明基于网络撕裂法的移动机器人路径规划方法，简单清晰，可实施性强；能够根据障碍物有效修正移动路径，并且能够对于新增障碍物及时且灵活调整路径，以达到最优的路径规划；移动机器人在行驶过程中能够有效避免与障碍物碰撞，提高了移动机器人的使用寿命。

主权项

1.基于网络撕裂法的移动机器人路径规划方法，其特征在于，以起始点到目标点的连线作为行驶的基本路线，利用网络撕裂法建立障碍物网络模型，并撕裂出子网络，通过数学拟合分别计算移动机器人的路径和时间的最小权值，得出移动机器人到达并绕过下一障碍物的最优路径规划，对基本路线进行调整，具体包括以下步骤：步骤1)找出障碍物的几何中心，估算障碍物的面积S，并将障碍物面积S作为类电阻Z，S＝Z；步骤2)以各障碍物作为网络节点，根据全局障碍物及其位置建立障碍物网络模型，将障碍物所在位置及其面积大小总权值类比为电压，网络节点之间的距离类比为电阻，节点之间的有向依赖关系类比为电流，采用网络撕裂法将障碍物网络模型撕裂出子网络；步骤3)计算撕裂后的节点类电压U_a，拟合类电阻Z与节点类电压U_a的关系式；步骤4)根据类电阻Z与节点类电压U_a的关系式计算移动机器人绕过障碍物走过的弧长l₀，继而得出移动机器人到达并绕过下一障碍物的最优路径和完成最优路径所需时间，移动机器人按照规划的最优路径对基本路线进行调整，由起始点行驶至目标点。