[发明专利]基于ROS的园区无人车轨迹生成系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于ROS的园区无人车轨迹生成系统的控制方法，其特征在于，所述基于ROS的园区无人车轨迹生成系统，包括

目标发布模块，提供目标的策划信息与位置信息；

组合导航模块，提供车辆的状态信息；

航点加载模块，提供道路的地图信息；

感知模块，提供障碍物的位置信息；

轨迹生成模块，分别与组合导航模块、航点加载模块、感知模块和目标发布模块连接，收集以上所有信息进行全局规划与局部规划并生成具体的轨迹规划信息；

底层控制模块，与轨迹生成模块连接，通过生成的轨迹规划信息进行车辆控制；

轨迹生成模块通过对当前的外部环境进行综合性的分析进行规划，具体步骤如下：

步骤1、目标发布模块提供目标的策划信息与位置信息，组合导航模块提供车辆的状态信息，转入步骤2；

步骤2、航点加载模块提供道路的地图信息，感知模块提供障碍物的位置信息，转入步骤3；

步骤3、轨迹生成模块收集上述信息进行全局规划与局部规划，并生成具体的轨迹规划信息，全局规划步骤如下：

步骤3-1）、轨迹生成模块启动全局规划，导入航点加载模块提供的道路地图信息，转入步骤3-2）；

步骤3-2）、运用KD树根据感知模块和目标发布模块提供的障碍物和目标的位置信息预测航点的轨迹，转入步骤3-3）；

步骤3-3）、调用Dubins曲线根据组合导航模块提供的车辆的状态信息生成初始航点，转入步骤3-4）；

步骤3-4）、运用三次样条插值连接航路点的两个部分以生成全局航线，转入步骤3-5）；

步骤3-5）、完成全局规划；

转入步骤4；

步骤4、底层控制模块通过生成的轨迹规划信息进行车辆控制。

2.根据权利要求1所述的基于ROS的园区无人车轨迹生成系统的控制方法，其特征在于，局部规划具体步骤如下：

步骤3-a）、轨迹生成模块启动局部规划，在Frenet坐标中采样计划时间、横向位置和纵向速度，转入步骤3-b）；

步骤3-b）、运用多项式根据目标发布模块提供的目标的策划信息与位置信息生成轨迹集，转入步骤3-c）；

步骤3-c）、通过旋转矩阵相交检查每个轨迹的车辆动力学约束和障碍物碰撞，转入步骤3-d）；

步骤3-d）、以最低成本选择轨迹，稀疏底层控制模块的最佳轨迹，转入步骤3-e）；

步骤3-e）、完成局部规划。