[发明专利]一种叉车型AGV插入路径生成方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种叉车型AGV插入路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：

当叉车型AGV偏离行驶路径时，根据预设搜索条件对所述行驶路径进行遍历，得到N个候选插入点集合，N为正整数且N＞1；

根据构建好的非线性规划模型和三次B样条曲线拟合原理，制定插入点寻优策略和插入路径寻优策略，其中所述非线性规划模型包括舵轮角度约束条件、舵轮角速度约束条件和以行驶时间最小化为目标的目标函数；

利用所述插入点寻优策略从所述N个候选插入点集合中筛选出对应的N个最优候选插入点；

利用所述插入路径寻优策略生成所述N个最优候选插入点所对应的N个最优候选路径，并记录每一个最优候选路径所需的行驶时间；

从所述N个最优候选路径中选择行驶时间最小的一个最优候选路径并定义为所述叉车型AGV进入所述行驶路径时的最优插入路径。

2.根据权利要求1所述的叉车型AGV插入路径生成方法，其特征在于，所述根据预设搜索条件对所述行驶路径进行遍历，得到N个候选插入点集合包括：

所述行驶路径上设置有若干个路径点，从所述若干个路径点中筛选出满足所述预设搜索条件的所有路径点；

从所述行驶路径上获取与所述所有路径点关联的所有路径段并记为N个路径段，再对每一个路径段进行等间距取点以形成对应的候选插入点集合；

将N个候选插入点集合中重复出现的所有候选插入点以及不满足所述预设搜索条件的所有候选插入点进行删除，得到更新后的N个候选插入点集合。

3.根据权利要求2所述的叉车型AGV插入路径生成方法，其特征在于，从所述若干个路径点中筛选出的每一个路径点到所述叉车型AGV所在位置之间的直线距离不超过设定搜索半径。

4.根据权利要求2所述的叉车型AGV插入路径生成方法，其特征在于，将所述叉车型AGV所在位置定义为起点，将最终选取到的路径点或者候选插入点定义为终点，所述预设搜索条件包括：所述起点的方向角与所述终点的方向角之间的差值绝对值不超过90°，所述起点与所述终点构成向量，所述向量的方向角与所述起点的方向角之间的差值绝对值不超过90°。

5.根据权利要求1所述的叉车型AGV插入路径生成方法，其特征在于，所述舵轮角度约束条件为：

所述舵轮角速度约束条件为：

所述目标函数的表达式为：

其中，设定所述叉车型AGV所在位置与任一候选插入点之间形成候选路径，k为所述候选路径的曲率，x_f和y_f分别为所述叉车型AGV的舵轮相对于后轮轴中点的横向距离和纵向距离，为最大舵轮角度，v_r为所述叉车型AGV沿着车体中轴线的速度分量，X(u)和Y(u)统称为所述候选路径在全局坐标系下的表示函数，X′(u)为X(u)的一阶导数，Y′(u)为Y(u)的一阶导数，k′为曲率变化量，ω_max为最大舵轮角速度，F为目标函数，n为所述候选路径在拟合形成时依赖的控制点数量。

6.根据权利要求1所述的叉车型AGV插入路径生成方法，其特征在于，所述插入点寻优策略应用于对任意一个候选插入点集合的解析，所述候选插入点集合中包含M个候选插入点，所述插入点寻优策略的实施过程包括：

将任意一个候选插入点与所述叉车型AGV所在位置构成固定的两个第一控制点，根据所述固定的两个第一控制点构建出待优化的四个第一控制点；

采用三次B样条曲线对六个第一控制点进行拟合，且在拟合过程中采用所述非线性规划模型对所述待优化的四个第一控制点进行迭代寻优，得到所述候选插入点所对应的候选路径并记录所需的行驶时间；

按照上述方式执行M次之后得到所述M个候选插入点所对应的M个候选路径，再从所述M个候选路径中选择行驶时间最小的一个候选路径，并将选择的候选路径所对应的候选插入点作为所述候选插入点集合中的最优候选插入点，M为正整数且M＞1。