[发明专利]一种移动机器人的三维路径规划方法

权利要求书

1.一种移动机器人的三维路径规划方法，其特征在于对RRT算法扩展的约束条件以及新节点的接纳准则进行了改进，移动机器人在三维环境中行进，通常会受到自身的约束，即存在最大俯仰角约束、最大行程约束和最小转弯半径约束，本发明充分考虑了移动机器人的自身约束，并作为改进的RRT算法扩展的约束条件，为了更加适应移动机器人的三维路径规划，通过设计死亡节点和接纳概率的方式改进了新节点的接纳准则。

2.根据要求1所述的一种移动机器人的三维路径规划方法，其特征在于设计新节点的接纳原则，新生成的与起始节点的路径距离， 若，则说明该路径已超过移动机器人的最大航程，设置的父节点，即对应的邻近节点为死亡状态，以后再进行节点扩展时，不再考虑该节点。

3.根据要求1所述的一种移动机器人的三维路径规划方法，其特征在于针对移动机器人在三维复杂地形环境中的路径规划，设计改进的RRT算法的约束条件：

1）最大俯仰角约束

移动机器人的爬升高度变化率也受到移动机器人自身的机动性能限制，定义移动机器人最大爬升/俯仰角为，两个相邻路径节点的高度分别为和，该路径段长度为，则该最大俯仰角约束可表示为：

2）最大行程约束

移动机器人的行程是有限的，即规划路径的各个路径段长度之和小于最大飞行距离

3）最小转弯半径约束

移动机器人受到自身结构的限制，移动机器人的转弯半径不能过小，假设,和是一条路径中三个紧邻的路径节点, 则能被扩展的约束条件是此三点构成的转弯半径大于最小转弯半径。