[发明专利]机器人路径规划方法及装置

权利要求书

1.一种机器人路径规划方法，其特征在于，包括：

确定路径的目标点及环境中实体基于视觉传感器坐标系的三维坐标；

通过所述目标点的三维坐标确定机器人与所述目标点的第一位置关系，通过所述实体的三维坐标确定所述实体与机器人之间的第二位置关系，

根据所述第一位置关系确定所述机器人行进的基准线速度及基准角速度；其中，所述基准线速度为所述机器人向所述目标点进行直线移动的速度，所述基准角速度为所述机器人根据所述第一位置关系进行角度旋转的速度；

根据所述基准线速度及基准角速度确定一条模拟运动轨迹；

根据所述第二位置关系及模拟运动轨迹周期性对所述机器人的线速度及角速度进行调整；

根据每个周期内所述机器人的线速度及角速度得到每个周期内所述机器人的运动轨迹；根据每个周期内的运动轨迹得到到达终点的完整运动轨迹；

所述根据所述第二位置关系及模拟运动轨迹周期性对所述机器人的线速度及角速度进行调整，包括：

在所述线速度及角速度的基础上预设N个速度偏移量；所述速度偏移量为所述线速度及角速度的速度增减量；

根据所述周期的时长、N个速度偏移量、所述线速度和角速度，得到N条运动轨迹；

根据所述第二位置关系确定所述N条运动轨迹与所述实体之间的第三位置关系；

根据所述速度偏移量、运动轨迹与所述实体之间的距离以及所述运动轨迹的方向从所述N条运动轨迹筛选出最佳的运动轨迹；

所述根据所述速度偏移量、运动轨迹与所述实体之间的距离以及所述运动轨迹的方向从所述N条运动轨迹筛选出最佳的运动轨迹包括：根据所述偏移量评价分数f₁、距离评价分数f₂和方向评价分数f₃得出综合评价分数z：

z＝a*f₁+b*f₂+c*f₃；

其中，a、b和c分别为所述偏移量评价分数f₁、距离评价分数f₂和方向评价分数f₃的权重系数；所述综合评价分数z最高的为所述最佳的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述根据所述根据所述周期的时长、N个速度偏移量、所述线速度和角速度，得到N条运动轨迹；包括：

在所述线速度v和角速度w的基础上，进行2n次不同的调整，共得到2n+1个速度组：(v，w)，(v+δ，w+δ)，(v+2δ，w+2δ).....(v+nδ，w+nδ)，(v-δ，w-δ)，(v-2δ，w-2δ).....(v-nδ，w-nδ),其中N＝2n+1,δ为一恒定值；

根据所述2n+1个速度组以及所述周期的时长得到2n+1条运动轨迹。

3.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述根据所述速度偏移量、运动轨迹与所述实体之间的距离以及所述运动轨迹的方向从所述N条运动轨迹筛选出最佳的运动轨迹，包括：

对所述速度偏移量进行评价：设偏移量评价函数f₁，所述f₁与所述速度偏移量成反比，所述速度偏移量越小，则偏移量评价分数f₁越高；

对所述运动轨迹与所述实体之间的距离进行评价：设运动轨迹评价函数f₂，所述f₂与所述运动轨迹和所述实体的最近距离d成正比，所述最近距离d越大，则距离评价分数f₂越高；

对所述运动轨迹的方向进行评价：设偏移量评价函数f₃，确定所述运动轨迹的起点和终点的连线方向与所述运动轨迹的起点和所述目标点的连线方向之间的夹角，所述f₃与所述夹角θ成反比，所述夹角θ越小，则方向评价分数f₃越高；

根据所述偏移量评价分数p、距离评价分数j和方向评价分数f得出综合评价分数z：

z＝a*f₁+b*f₂+c*f₃；

其中，a、b和c分别为所述偏移量评价分数f₁、距离评价分数f₂和方向评价分数f₃的权重系数；所述综合评价分数z最高的为所述最佳的运动轨迹。