[发明专利]用于自主导航中的动态路线规划的系统和方法

权利要求书

1.一种用于沿路线操纵的机器人，包括：耦合到所述机器人的一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置成收集关于所述机器人附近的环境的数据，包含关于所述环境中的一个或多个物体上的检测点的数据；以及控制器，所述控制器被配置成执行计算机可读指令以，在地图上确定供所述机器人行进的路线，所述地图对应于所述环境并且由耦合到所述机器人的至少一个或多个传感器生成，所述路线包含各自与离散位置相对应的多个离散点，所述多个离散点中的每一个对应于所述机器人的相应位姿，所述机器人的所述相应位姿包含安置在其中的多个点，所述相应位姿对应于所述机器人的方位和定向中的至少一个；以及计算物体上的点对所述相应位姿的所述多个点的排斥力，所述物体在所述地图上，其中所述相应位姿对应于所述机器人的印迹，所述印迹被配置为在小的印迹和大的印迹之间可调整，所述小的印迹具有与所述物体的高的碰撞可能性，且所述大的印迹具有与所述物体的低的碰撞可能性，所述机器人的所述印迹被配置为动态重整形的。

2.根据权利要求1所述的机器人，其中所述机器人的所述相应位姿和所述机器人的随后的相应位姿在所述路线上彼此规则或不规则地间隔开，使得所述相应位姿和所述随后的相应位姿沿所述路线形成序列。

3.根据权利要求1所述的机器人，其中来自所述物体上的点的排斥力防止所述机器人与物体碰撞，来自所述物体的排斥力在所述相应位姿上是均匀的，且所述排斥力取决于所述物体相对于所述相应位姿所处位置的特性。

4.根据权利要求1所述的机器人，其中所述相应位姿的所述多个点配置成经受所述排斥力，所述多个点能够响应于所述相应位姿的重新定位而平移和旋转。

5.根据权利要求1所述的机器人，其中所述控制器进一步被配置成执行所述计算机可读指令以在所述相应位姿和随后的相应路线位姿之间执行内插，以在所述相应位姿和所述随后的相应路线位姿之间生成供所述机器人行进的无碰撞路线。

6.根据权利要求1所述的机器人，其中所述控制器进一步被配置成执行所述计算机可读指令以响应于在所述多个点中的每个点上的排斥力而重新定位所述相应位姿和随后的相应位姿。

7.一种用于机器人在环境中的动态导航和路线规划的方法，包括：在地图上确定所述机器人的路线，所述路线包含一个或多个路线位姿，每个路线位姿包括至少部分地指示所述机器人沿着所述路线的位姿和形状的印迹，且每个路线位姿具有安置在其中的多个点，所述地图对应于环境并且由所述机器人上的至少一个传感器生成，所述路线包含各自与离散位置相对应的多个离散点，所述多个离散点中的每一个对应于所述机器人的相应位姿，所述机器人的所述相应位姿包含安置在其中的多个点，所述相应位姿对应于所述机器人的方位和定向中的至少一个；以及计算所述环境中的物体上的点对所述一个或多个路线位姿中的第一路线位姿的所述多个点的排斥力，其中所述相应位姿对应于所述机器人的印迹，所述印迹被配置为在小的印迹和大的印迹之间可调整，所述小的印迹具有与所述物体的高的碰撞可能性，且所述大的印迹具有与所述物体的低的碰撞可能性，所述机器人的所述印迹被配置为动态重整形的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述机器人的所述相应位姿和所述机器人的随后的相应位姿在所述路线上彼此规则或不规则地间隔开，使得所述相应位姿和所述随后的相应位姿沿所述路线形成序列。

9.根据权利要求7所述的方法，其中来自所述物体上的点的排斥力防止所述机器人与物体碰撞，来自所述物体的排斥力在所述相应位姿上是均匀的，且所述排斥力取决于所述物体相对于所述相应位姿所处位置的特性。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述相应位姿的所述多个点配置成经受所述排斥力，所述多个点能够响应于所述相应位姿的重新定位而平移和旋转。