[发明专利]一种复杂动态场景下机器人仿生路径规划方法及仿真平台

摘要

本发明涉及一种复杂动态场景下机器人仿生路径规划方法，以及实现该方法的机器人运动规划仿真平台。该方法根据碰撞可能性和到达可能性建立路径安全性衡量准则，采用两层交互路径规划的算法框架，将运动规划分为环境探索层和局部路径规划层，两层之间利用一个自适应的路径缓冲区来进行信息交互，将安全性更新搜索树作为顶层规划器，应用到两层交互框架中的环境探索层。该仿真平台包括问题模块、规划模块和执行模块。本发明仿照人类路径选取的路径规划策略，提出了一种安全、实时的路径规划方案，克服了现有技术仅考虑路径可行性而没有关注路径持续性的不足，实现了机器人在复杂动态环境中的运动规划。

主权项

一种复杂动态场景下机器人安全路径规划方法，其步骤包括：1）根据描述每个局部环境的障碍物拥挤程度评估碰撞可能性，根据机器人在某一时间间隔内到达环境中每个区域的概率评估到达可能性，根据所述碰撞可能性和所述到达可能性建立路径安全性衡量准则；2）顶层规划器根据所述安全性衡量准则采用安全性更新搜索树算法进行环境探索，得到可行的粗略区域路径，并将该粗略区域路径存储到自适应的路径缓冲区中；3）底层规划器根据机器人周围环境的拥挤程度确定局部环境的区域大小，进而依据缓冲区的粗略路径信息细化局部区域并得到一条有效路径；4）通过该有效路径指导机器人向目标位置进行运动，当环境变化导致机器人当前执行的局部路径失效时，机器人进行反应式避障，如果避障成功则继续执行；否则返回到步骤1）重新执行规划过程，直到机器人到达目标位置。