[发明专利]路径规划方法、机器人以及具有存储功能的装置

权利要求书

1.一种路径规划方法，其特征在于，所述路径规划方法包括：

构建栅格地图；

针对障碍物对所述栅格地图进行膨胀处理，以在所述栅格地图上确定自由区域、膨胀区域和障碍物区域，其中所述障碍物区域为所述障碍物占据的栅格区域，所述膨胀区域与所述障碍物区域相邻，所述自由区域为所述栅格地图除所述膨胀区域和所述障碍物区域之外的其它栅格区域；

基于膨胀处理后的所述栅格地图进行路径规划；

其中，在所述路径规划中，所述自由区域的优先级高于所述膨胀区域的优先级；

定义并初始化第一节点列表以及第二节点列表；

将所述路径规划的起始节点加入所述第一节点列表中；

在当前的第一节点列表中找到F值最小的节点并作为当前节点，将当前节点从当前的第一节点列表中删除并加入到第二节点列表中；

以当前节点的父节点到当前节点的方向，找到当前节点的所有相邻节点；

从当前节点的相邻节点出发寻找跳转节点，遍历当前节点的所有相邻节点，并将找到的跳转节点更新到当前的第一节点列表中，之后返回所述在当前的第一节点列表中找到F值最小的节点并作为当前节点的步骤，其中若找到的跳转节点包括所述路径规划的目标节点，则结束所述路径规划，并通过所述目标节点的父节点进行回溯输出所规划的路径；

所述跳转节点为可通过直线或斜线达到的点；

F值定义为自所述起始节点至当前节点的移动代价G值与自当前节点至所述目标节点的估算移动代价H值的和；

所述将找到的跳转节点更新到当前的第一节点列表中的步骤之前包括：

计算所述跳转节点的G值，其中所述跳转节点的G值为当前节点的G值和自当前节点到所述跳转节点的移动代价之和与膨胀系数的乘积；

其中，属于所述膨胀区域的所述跳转节点对应的膨胀系数大于属于所述自由区域的所述跳转节点对应的膨胀系数。

2.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述基于膨胀处理后的所述栅格地图进行路径规划的步骤包括：

将所述栅格地图的所述自由区域作为可通行区域进行所述路径规划；

若成功完成所述路径规划，则输出所述路径规划的结果；

若未成功完成所述路径规划，则将所述栅格地图的所述自由区域和所述膨胀区域作为可通行区域进行所述路径规划。

3.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述基于膨胀处理后的所述栅格地图进行路径规划的步骤包括：

将所述栅格地图的所述自由区域和所述膨胀区域作为可通行区域进行所述路径规划；其中，所述自由区域的优先级高于所述膨胀区域的优先级。

4.根据权利要求2或3所述的路径规划方法，其特征在于，所述路径规划方法应用于标的物的路径规划；

所述针对障碍物对所述栅格地图进行膨胀处理的步骤包括：

定义所述障碍物的栅格坐标为(x，y)，所述标的物的半径所栅格的数量为R；

所述膨胀区域为栅格坐标(x+R，y+R)、(x+R，y-R)、(x-R，y+R)以及(x-R，y-R)所限定的矩形栅格区域中除所述障碍物占据的栅格区域之外的其它栅格区域；

或所述膨胀区域为以栅格坐标(x，y)为中心，以R为半径的圆所限定出的区域中除所述障碍物占据的栅格区域之外的其它栅格区域。

5.根据权利要求2或3所述的路径规划方法，其特征在于，所述基于膨胀处理后的所述栅格地图进行路径规划的步骤之前包括：

判断所述路径规划的起始节点和目标节点是否均处于所述自由区域；

若所述起始节点和所述目标节点未均处于所述自由区域，其中若所述起始节点未处于所述自由区域，则将最接近所述起始节点且属于所述自由区域的节点作为所述路径规划的新起始节点，而若所述目标节点未处于所述自由区域内，则将最接近所述目标节点且属于所述自由区域的节点作为所述路径规划的新目标节点；

若所述起始节点和所述目标节点均处于所述自由区域，则不做调整；

之后执行所述基于膨胀处理后的所述栅格地图进行路径规划的步骤；

其中，所述起始节点需要在所述路径规划完成后添加到所述新起始节点的路径上游，所述目标节点需要在所述路径规划完成后添加到所述新目标节点的路径下游。