[发明专利]一种机器人运动路径规划方法、系统、装置及存储介质

权利要求书

1.一种机器人运动路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在二维坐标图中，以机器人运动的起始点和目标点的连线为对角线建立囊括所有障碍物点的正方形；

S2：以所述正方形为四叉树根节点，建立第一层树节点；

S3：通过对正方形进行多次平均分割，将分割后正方形中的障碍物点归类到对应的书节点中，将分割线上的障碍物点归为上层跟节点中，直至所有障碍物点均在四叉树节点中，以建立障碍物点的改进四叉树模型；

S4：以正方形对角线作为路径搜索方向，以改进四叉树模型最底层节点所对应正方形的对角线为步长，启动路径搜索；

S5：当搜索方向无障碍物点时，将步长距离记录到规划路径中，否则确定能够越过障碍物点的四叉树节点，记为次目标点；

S6：通过预设算法完成当前位置到次目标点的路径搜索；

S7：判断路径搜索是否完成，若是，转到步骤S8，否则转到步骤S5；

S8：将搜索完成的路径显示在二维坐标图中。

2.根据权利要求1所述的机器人运动路径规划方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

对正方形进行分割时，对该正方形进行4^N等分，建立第N层的4^N个树节点；

将在4^N等分正方形中的障碍物点分别归类到对应的树节点中，将在分割线上的障碍物点归为上层根节点中；

以此进行正方形的多次分割，直至所有障碍物点均在四叉树节点中，以建立障碍物点的改进四叉树模型；

其中，N为分割次数。

3.根据权利要求2所述的机器人运动路径规划方法，其特征在于，所述确定能够越过障碍物点的四叉树节点，记为次目标点，包括：

查找搜索方向上越过障碍物点，且不在障碍物点范围内的四叉树最底层节点对应正方形的对角点，将其记为次目标点。

4.根据权利要求2所述的机器人运动路径规划方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

利用RRT算法完成机器人当前位置到次目标点的路径搜索，其中RRT算法的最优路径搜索方向为对角线方向。

5.根据权利要求1所述的机器人运动路径规划方法，其特征在于，所述判断路径搜索是否完成，具体为：

判断当前位置点是否为目标点；若是，路径搜索完成，否则路径搜索未完成。

6.一种机器人运动路径规划系统，其特征在于，包括：

初始化单元，用于在二维坐标图中，以机器人运动的起始点和目标点的连线为对角线建立囊括所有障碍物点的正方形；

节点组建单元，用于以所述正方形为四叉树根节点，建立第一层树节点；

模型组建单元，用于通过对正方形进行多次平均分割，将分割后正方形中的障碍物点归类到对应的书节点中，将分割线上的障碍物点归为上层跟节点中，直至所有障碍物点均在四叉树节点中，以建立障碍物点的改进四叉树模型；

搜索启动单元，用于以正方形对角线作为路径搜索方向，以改进四叉树模型最底层节点所对应正方形的对角线为步长，启动路径搜索；

搜索判断单元，用于当搜索方向无障碍物点时，将步长距离记录到规划路径中，否则确定能够越过障碍物点的四叉树节点，记为次目标点；

最优路径搜索单元，用于通过预设算法完成当前位置到次目标点的路径搜索；显示单元，用于将搜索完成的路径显示在二维坐标图中。

7.一种机器人运动路径规划装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储机器人运动路径规划程序；

处理器，用于执行所述机器人运动路径规划程序时实现如权利要求1至5任一项权利要求所述的机器人运动路径规划方法的步骤。

8.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质上存储有机器人运动路径规划程序，所述机器人运动路径规划程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项权利要求所述的机器人运动路径规划方法的步骤。