[发明专利]用于控制引导机器人的方法、装置、设备以及存储介质

权利要求书

1.一种用于控制引导机器人的方法，包括：

获取引导机器人的状态、用户的状态和障碍物的位置，其中，所述引导机器人与所述用户通过刚性物连接；

基于所述引导机器人的状态和所述用户的状态，生成所述引导机器人与所述用户的组合系统的状态更新方程；

基于所述障碍物的位置，生成无碰撞全局路径；

基于所述组合系统的状态更新方程和所述无碰撞全局路径，生成控制命令；

基于所述控制命令驱动所述引导机器人运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述引导机器人的状态和所述用户的状态，生成所述引导机器人与所述用户的组合系统的状态更新方程，包括：

基于所述引导机器人的状态，生成所述引导机器人的状态更新方程；

基于所述引导机器人的状态、所述用户的状态和所述刚性物的长度，生成所述用户的状态更新方程；

结合所述引导机器人的状态更新方程和所述用户的状态更新方程，生成状态更新矩阵；

基于所述状态更新矩阵，生成所述组合系统的状态更新方程。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述障碍物的位置，生成无碰撞全局路径，包括：

将地图区域化，生成全局网格地图；

基于所述障碍物的位置，对所述全局网格地图中的网格进行占用标记，确定可用网格；

利用图搜索技术查找所述可用网格中从起始位置对应的网格到目标位置对应的网格的最短路径；

在所述最短路径上的相邻点之间进行插值，生成所述无碰撞全局路径。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述障碍物的位置，生成无碰撞全局路径，包括：

将地图区域化，生成全局网格地图；

基于所述障碍物的位置，对所述全局网格地图中的网格进行占用标记，确定可用网格；

利用图搜索技术查找所述可用网格中从起始位置对应的网格到目标位置对应的网格的最短路径；

在所述最短路径上的相邻点之间进行插值，生成所述无碰撞全局路径。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述组合系统的状态更新方程和所述无碰撞全局路径，生成控制命令，包括：

利用模型预测控制技术设计成本函数和无碰撞约束条件，计算无碰撞局部运动控制量，其中，所述成本函数用于惩罚状态和控制效果的错误，所述无碰撞约束条件采用序列凸优化在每次迭代时被线性化。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述组合系统的状态更新方程和所述无碰撞全局路径，生成控制命令，包括：

利用模型预测控制技术设计成本函数和无碰撞约束条件，计算无碰撞局部运动控制量，其中，所述成本函数用于惩罚状态和控制效果的错误，所述无碰撞约束条件采用序列凸优化在每次迭代时被线性化。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述利用模型预测控制技术设计成本函数和无碰撞约束条件，计算无碰撞局部运动控制量，包括：

从所述引导机器人和所述用户中选择检查点；

以所述检查点为中心构建局部网格地图；

基于所述障碍物的位置，对所述局部网格地图中的网格进行占用标记，确定所述检查点的可行区域；

基于所述无碰撞全局路径，确定局部目标状态；

基于所述可行区域与所述局部目标状态，生成所述无碰撞局部运动控制量。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取引导机器人的状态，包括：

获取安装在所述引导机器人上的激光雷达扫描到的扫描点；

结合所述扫描点和占用地图，利用粒子滤波技术对所述引导机器人定位。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取引导机器人的状态，包括：

获取安装在所述引导机器人上的激光雷达扫描到的扫描点；

结合所述扫描点和占用地图，利用粒子滤波技术对所述引导机器人定位。