[發明專利]自適應調整路徑點容差的移動機器人路徑規劃方法及裝置有效
| 申請號: | 202011256129.0 | 申請日: | 2020-11-11 |
| 公開(公告)號: | CN112378402B | 公開(公告)日: | 2022-02-22 |
| 發明(設計)人: | 邵小寧;劉孟紅;孫量 | 申請(專利權)人: | 四川長虹電器股份有限公司 |
| 主分類號: | G01C21/20 | 分類號: | G01C21/20 |
| 代理公司: | 四川省成都市天策商標專利事務所(有限合伙) 51213 | 代理人: | 張秀敏 |
| 地址: | 621000 四*** | 國省代碼: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 自適應 調整 路徑 點容差 移動 機器人 規劃 方法 裝置 | ||
本發明公開了一種自適應調整路徑點容差的移動機器人路徑規劃方法,包括:根據目標點、機器人當前位置和環境地圖,進行全局路徑規劃,得到全局規劃路徑點集合的全局規劃路徑;根據全局規劃路徑點集合,啟動局部規劃器,控制機器人向目標點移動;計算機器人定位質量,并判斷是否啟動全局規劃路徑點容差調整;當啟動全局規劃路徑點容差調整時,根據機器人定位質量,計算全局規劃路徑點容差,并輸入到局部規劃器;局部規劃器根據得到的全局規劃路徑點容差,計算到下一個全局規劃路徑點的局部規劃路徑,并控制機器人向下一個全局規劃路徑點移動;本發明還公開了一種自適應調整路徑點容差的移動機器人路徑規劃裝置;本發明總體上提高了路徑規劃的效率。
技術領域
本發明涉及機器人及導航技術領域,特別是一種自適應調整路徑點容差的移動機器人路徑規劃方法及裝置。
背景技術
隨著機器人相關技術的快速發展,人們對機器人的需求越來越高,自主導航功能是移動機器人的一項重要功能。機器人導航是根據機器人當前位置、目標點和環境地圖,進行全局路徑規劃,得到全局路徑,然后通過局部規劃器控制機器人按照全局規劃路徑移動到達目標點。能否快速、平穩、準確的到達指定目標點是衡量機器人導航性能的重要指標。
機器人導航中全局路徑規劃得到的全局規劃路徑是由一系列全局規劃路徑點坐標構成的。自主全局路徑規劃通常采用A*、Dijkstra等算法,這兩個算法規劃的全局規劃路徑是曲線路徑,適用于需要動態規劃路徑和避障的自由場景。另外人工繪制導航路徑或路徑點的情況也有著廣泛的應用場景。
局部規劃器根據全局路徑規劃得到的全局規劃路徑點,控制機器人沿著或者貼近全局規劃路徑點移動?,F有的局部規劃器算法目前通過一個固定的路徑點容差來控制機器人通過不同的全局路徑點,不能根據機器人定位質量進行容差調整,導致機器人導航效率偏低,控制不夠穩定。
然而現有方法存在的問題包括:所有全局規劃路徑點(最終點為目標點)的容差設為相同且較小(比如1cm),當因各種原因(比如動態障礙物)造成定位質量下降時,機器人會為了到達中間的全局規劃路徑點(非目標點),而浪費較多的時間進行調整,總體上呈現出路徑規劃效率低。
發明內容
為解決現有技術中存在的問題,本發明的目的是提供一種自適應調整路徑點容差的移動機器人路徑規劃方法及裝置,基于雷達傳感器和定位算法提供定位信息,用于解決現有技術存在的因全局規劃路徑點的容差設為相同、且定位質量下降造成的路徑規劃效率低的問題。
為實現上述目的,本發明采用的技術方案是:一種自適應調整路徑點容差的移動機器人路徑規劃方法,包括:
根據目標點、機器人當前位置和環境地圖,進行全局路徑規劃,得到全局規劃路徑,所述全局規劃路徑為全局規劃路徑點集合;
根據全局規劃路徑點集合,啟動局部規劃器,控制機器人沿著全局規劃路徑向目標點移動;
計算機器人定位質量,并判斷是否啟動全局規劃路徑點容差調整;
當啟動全局規劃路徑點容差調整時,根據機器人定位質量,計算全局規劃路徑點容差,并輸入到局部規劃器;
局部規劃器根據得到的全局規劃路徑點容差,計算到下一個全局規劃路徑點的局部規劃路徑,并控制機器人向下一個全局規劃路徑點移動。
作為本發明的進一步改進,所述環境地圖基于雷達傳感器構建,所述雷達傳感器包括dTOF雷達或激光雷達。
作為本發明的進一步改進,通過A*算法、Dijkstra算法或人工繪制進行全局路徑規劃。
作為本發明的進一步改進,所述局部規劃器為TEB、DWA或FTC。
作為本發明的進一步改進,計算機器人定位質量,并判斷是否啟動全局規劃路徑點容差調整具體為:
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