[发明专利]路径规划方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请适用于计算机技术领域，提供了路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，路径规划方法包括：获取起始点、目标点以及障碍物信息；根据起始点、目标点以及障碍物信息确定至少一个有效路径点，对至少一个有效路径点进行路径规划，得到至少一个优化路径，其中，优化路径为连接起始点和目标点的路径；根据预设的路径评估函数计算每个优化路径对应的路径评分；若存在路径评分达到预设值的优化路径，将路径评分达到预设值的优化路径作为规划路径。本申请实施例提供的路径规划方法根据有效路径点进行路径规划，得到优化路径，扩大路径选择范围，再从多个方面对优化路径进行约束，以得到更优的规划路径。

技术领域

本申请属于计算机技术领域，尤其涉及路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

现有的路径规划方法，一般采用单一的规划算法，不能解决复杂的路径规划问题，避障效果不佳，若将现有的路径规划方法应用于实际的器官穿刺中，不能保证穿刺过程的精度和安全性。

发明内容

本申请实施例提供了路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，可以规划出更准确的路径，实现更好的避障效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种路径规划方法，包括：

获取起始点、目标点以及障碍物信息；

根据所述起始点、所述目标点以及所述障碍物信息确定至少一个有效路径点，其中，所述有效路径点位于所述起始点和所述目标点之间；

对所述至少一个有效路径点进行路径规划，得到至少一个优化路径，其中，所述优化路径为连接所述起始点和所述目标点的路径；

根据预设的路径评估函数计算每个优化路径对应的路径评分；

若存在路径评分达到预设值的优化路径，将所述路径评分达到预设值的优化路径作为规划路径。

在一种可能的实现方式中，所述障碍物信息包括障碍物的影响范围以及障碍物的距离约束条件；所述根据所述起始点、所述目标点以及所述障碍物信息确定至少一个有效路径点，包括：

根据人工势能场算法、所述起始点、所述目标点、所述障碍物的影响范围以及预设的步距，确定至少一个初始路径点以及每个初始路径点的方向；

根据所述障碍物的距离约束条件以及所述每个初始路径点的方向，从所述初始路径点中筛选出至少一个有效路径点。

在一种可能的实现方式中，所述对所述至少一个有效路径点进行路径规划，得到至少一个优化路径，包括：

根据路径约束条件对所述至少一个有效路径点进行路径规划，得到至少一个优化路径；其中，所述优化路径由至少两个弧段依次连接所得到，相邻的两个弧段相切；所述路径约束条件为：若所述弧段是由相邻的两个有效路径点连接形成的，所述弧段为等曲率双圆弧；若所述弧段是由非相邻的两个有效路径点连接形成的，所述弧段为根据预设的圆弧计算公式得到的最优双圆弧。

在一种可能的实现方式中，所述圆弧计算公式为：

其中，l_i表示第i个有效路径点到对应圆弧的圆心的距离，n表示有效路径点的数量，m表示第i个有效路径点与目标点之间的有效路径点的数量，r₁和r₂分别表示形成所述弧段的双圆弧中每个圆弧的半径，当f取最小值时，所对应的半径为所述最优双圆弧中每个圆弧的半径。

在一种可能的实现方式中，所述根据路径约束条件对所述至少一个有效路径点进行路径规划，得到至少一个优化路径，包括：

根据路径约束条件对所述至少一个有效路径点进行路径规划，得到至少一个初始路径；

根据最大曲率约束条件从所述初始路径中筛选出至少一个优化路径。