[发明专利]一种移动机器人路径规划方法

权利要求书

1.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，可称之为连续圆通道。

2.其特征是：按照这种方法，移动机器人将所有的可移动到达的平面视为通道，移动机器人起点与需要到达终点位置的中间过程是由一个或多个相互连接通道构成的，而在通道内按照一定规则画出的圆的圆心连接线就是移动机器人的路径，由于这种圆生成具有唯一性，因此，在每个通道内的路径都具有唯一性，机器人无需进行选择和计算，这种移动机器人路径规划方法可让机器人快速获取一条合适的行走路径，尽管不是最短的，但却是可以到达的。

3.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，其特征是：机器人从起点出发，首先以机器人所在位置（机器人底盘中心）为圆心画一个最大的圆，这个圆以地图上任何首先接触到的边界为限制点（既圆心到最近的边界点的长度为半径，这个半径不小于r，r＝机器人底盘半径*1.2），然后画下一个圆且以第一个圆的圆周上的一点为圆心，以至少2个边界点落在下一个圆的圆周上画圆，且圆的半径不小于r（r＝机器人底盘半径*1.2）。

4.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，其特征是：上述的r是采用一个经验值，通常设定为机器人底盘半径*1.2，可根据机器人正投影与机器人底盘的包含关系进行调整，如果机器人正投影完全处于机器人底盘覆盖范围内，则r值可适当调小至机器人底盘半径*1.1甚至就取机器人底盘半径值，如果机器人正投影超出机器人底盘覆盖范围，则r值可适当调大。

5.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，其特征是：如果以第一个圆的圆周为圆心只画出一个合格的圆，这个圆和初始的圆交互连接构成的区域就是一个最基本的机器人路径通道，称为连续圆通道单元，而两个圆心连接形成的连接线就是机器人的行走路线，以此类推，多个圆交互连接构成的且具有连接机器人移动的起点与终点功能的区域就是机器人路径通道，称为连续圆通道。

6.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，其特征是：如果以第一个圆的圆周为圆心可画出多个合适的圆，有可能有两种情况：第一种情况是同一个通道方面有两种及以上画圆的方案，这些圆都是以至少2个边界点落在下一个圆的圆周上画圆，且圆的半径不小于r（r＝机器人底盘半径*1.2），这种情况的特点是这些圆形区域有高度重叠，我们取一个经验判断值50%，即如果多个圆两两间的重叠面积达50%则视为同一个通道方面的圆，这时取最大的一个圆作为最终的圆形方案；第二种情况是存在着两个及以上的通道方向，因此，在每个通道方向都可以按第一种情况做法获得一个最大圆作为最终的圆形方案，这个圆与上一系列圆交叉连接构成的区域就是机器人路径通道，称为连续圆通道。

7.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，其特征是：按照上述规则遍历整个地图，将每个通道都以圆交叉连接贯通或者到达尽头；贯通代表这个通道在末端与另一个通道汇合，两个机器人行走路线连接起来，到达尽头代表这个通道已无法进行前行，最后的一个圆所在的区域为机器人可到达此通道的最远区域。

8.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，其特征是：机器人路径规划方法：从机器人起点到目标点，最短的行走路线即为机器人首选的行走路线，其表现为若干个顺序连接的折线和最后一个圆心与目标点的直线两部分，由于一个通道中的行走路线是唯一的，不存在优化算法，但过程中出现多个通道中，尤其是连接连接贯通的通道时，应选择最终连接的折线总长度最短的那个连接路径。

9.本发明涉及一种移动机器人路径规划方法，其特征是：机器人避障方法为：机器人按照计算获得的路径在行进过程中，遇到前方路径的临时障碍物时，机器人作出避障动作后，首先试图继续前往下一个计划到达的圆心位置，如果下一个计划到达的圆心位置已经被障碍物所阻挡，则将行动方向设为顺延的接下来的一个圆心位置，如此继续，直至机器人可到达最接近的一个圆心位置。