[发明专利]机器人路径规划方法及装置

说明书

本申请公开了一种机器人路径规划方法及装置。该方法包括：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；确定机器人与所述目标点的第一位置关系以及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；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。进而解决了由于各种算法应用到路径规划当中均具有较大局限性的技术问题。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人路径规划方法及装置。

背景技术

自动移动机器人的躲避障碍即路径规划问题是机器人领域的核心问题之一，根据机器人对空间环境的已知程度，所述路径规划问题可以被封为躲避静态障碍(静态路径规划)和躲避动态障碍(动态路径规划)。针对躲避障碍的问题，主流的算法包括：势场法、栅格法和粒子群法。

以传统的人工势场法为例，它采用的是基于矢量合成的方法，通过直观的规则即在源于障碍物的排斥力与源于目标点的吸引力的合力作用下规划机器人的运动路径。在只有局部信息的情况下，它的避障策略是十分有效的。但由于机器人运动的速度以及方向取决于力矢量和的大小及方向，当合力为零时，机器人就无法运动了，从而陷入局部极小点的困境。

对于粒子群算法，在初始阶段，粒子的行走路径较分散，路径的收敛速度较慢，影响路径规划的效率。因此各种算法都有方法上的局限性。

针对相关技术中各种算法应用到路径规划当中均具有较大局限性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种机器人路径规划方法及装置，以解决问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种机器人路径规划方法。

根据本申请的机器人路径规划方法包括：

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。

进一步的，如前述的机器人路径规划方法，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：

在所述计划线速度及计划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计划线速度及计划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、所述计划线速度和计划角速度，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。