[发明专利]面向多机器人路径规划的增设路径障碍方法

说明书

本发明涉及面向多机器人路径规划的增设路径障碍方法，以前一次路径规划的路径拓宽为障碍区域O，路径规划得road，当road与O没有交点时可以通行，否则将road与O在x轴上的投影值从小到大排列并取判断区间，将road内和前一次路径的所有点的横坐标的值在区间内的点分别存储于集合B和C中，C中两端的点连接得到线段D、扩展得Oi，以集合B中的点与Oi位置判断，存在交叉则淘汰路径road。本发明将前一次规划的路径拓宽，变成由若干矩形组成的近似宽曲线为障碍物O，下一机器人路径规划时必须与O无交点。本发明可有效保护可通行区域，为后续机器人的路径规划提供了更有利的可行区域，保证了后续机器人在路径规划上的优势。

技术领域

本发明涉及非电变量的控制或调节系统的技术领域，特别涉及一种面向多机器人路径规划的增设路径障碍方法。

背景技术

路径规划的目的是在给定起点和目标点的空间里规划出一条从起点到目标点的无碰撞路径。

在多机器人路径规划领域，现存的避免机器人发生碰撞的方法主要有两类，一类依靠机器人自身的硬件识别，另一类为中央处理方法，包括基于图论的经典的路径规划算法，如DFS、BFS、Dijkstra、Astra等，而智能路径规划算法则包括蚁群算法、遗传算法、模糊算法等。

现有技术中，中央处理方法主要采用以节点增设圆形障碍物或是增设矩形障碍物等为主，但这些方法在不同程度上造成了空间的浪费，解决问题的效率较低、效果不佳，最重要的是无法做到路径最短。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化的面向多机器人路径规划的增设路径障碍方法,用于避免机器人发生碰撞,且在避免路径交叉的前提下，保证路径最短。

本发明所采用的技术方案是，一种面向多机器人路径规划的增设路径障碍方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：获取前一次路径规划的路径，拓宽得到障碍区域O，得到O在x轴上投影的最大值O_max.x、最小值O_min.x，得到O在y轴上投影的最大值O_max.y、最小值O_min.y；

步骤2：进行一次路径规划，得到当前规划路径road；

步骤3：得到路径road在x轴上投影的最大值road_max.x、最小值road_min.x，得到路径road在y轴上投影的最大值road_max.y、最小值road_min.y；若road_max.x＜O_min.x或road_min.xO_max.x，则road与O没有交点，可以通行，结束，否则，进行下一步；

步骤4：若road_max.y＜O_min.y或road_min.yO_max.y，则road与O没有交点，可以通行，结束，否则，将road_max.x、road_min.x、O_max.x和O_min.x从小到大排列，取位于第二和第三的两个值分别为x₁、x₂；