[发明专利]基于矢量法的路径规划预处理方法

权利要求书

1.一种基于矢量法的路径规划预处理方法，用于矢量法表示的仿真系统路径规划，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、将仿真环境中的每个障碍物均模型化为凸多边形；

步骤B、将步骤A中得到的凸多边形中距离小于预先设定的阈值的任意两个凸多边形融合处理为一个新的凸多边形，并依次迭代处理，直到最终得到的凸多边形中任意两个的距离均大于上述预先设定的阈值；其中，所述预先设定的阈值等于路径规划中最大移动主体的尺寸；

步骤C、将步骤B得到的结果作为仿真系统中路径规划的初始状态。

2.如权利要求1所述基于矢量法的路径规划预处理方法，其特征在于，步骤A中所述将障碍物模型化为凸多边形是在欧式平面中实现。

3.如权利要求1所述基于矢量法的路径规划预处理方法，其特征在于，步骤B中所述凸多边形之间的距离采用最小间距判断法计算。

4.如权利要求1所述基于矢量法的路径规划预处理方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下各步骤：

步骤B1、设置变量                                                的初始值为步骤A得到的凸多边形的数量；

步骤B2、设置变量、的值为：，；

步骤B3、计算第个凸多边形与第个凸多边形的距离并判断该距离是否大于一个预先设定的阈值，如是，则转步骤B5；如否，则转步骤B4；

步骤B4、将第个凸多边形与第个凸多边形融合为一个新的凸多边形并删除原第个与第个凸多边形，将的值修改为后转步骤B2；

步骤B5、判断是否，如是，则转步骤B6；如否，则将的值修改为后转步骤B3；

步骤B6、判断是否，如是，则结束；如否，则将的值修改为并将的值修改为并后转步骤B3。

5.如权利要求1至4中任一项所述基于矢量法的路径规划预处理方法，其特征在于，

所述两个凸多边形融合为一个新的凸多边形具体按照以下方法:

以其中一个多边形的中心为原点，该多边形的两个顶点的连线为纵轴，两个多边形的中心连线为横轴，建立相对坐标系；在该相对坐标系中，在两个多边形中寻找进行纵坐标绝对值最大的4个顶点作为一级融合点；如果一级融合点的连线与多边形相交，则在一级融合点集合中寻找二级融合点，使之连线与多边形不相交，同时删除该二级融合点取代的一级融合点；将现有融合点连在一起合成一个凸多边形，完成两个多边形的融合；所述连线包括直线、射线、线段。

6.如权利要求5所述基于矢量法的路径规划预处理方法，其特征在于，进行直线、射线、线段与凸多边形相交的判断时分别采用以下判断方法：

直线与多边形相交判断方法：在相对坐标系中，如果多边形的各顶点的纵坐标值都是同号，则直线与该多边形不相交；如果存在异号情况，则相交；

射线与多边形相交判断方法：以该射线的顶点作为原点，以该射线作为横轴，建立相对坐标系，多边形的边与相对坐标系的交点的横坐标，如果小于0，则该多边形与射线不相交；如果大于0，该多边形与射线相交；

线段与多边形相交判断方法：分别以线段的两个端点为起点，按照线段的方向建立两条射线，然后对这两条射线与多边形进行相交判断，与这两条射线都相交的多边形与该线段相交。