一种AGV小车的平滑路径规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111880550A(43)申请公布日2020.11.03(21)申请号202010980591.9(22)申请日2020.09.17(71)申请人广东铁甲软件系统有限公司地址528000广东省佛山市南海区狮山镇狮山科技软件园（生活一区一号餐厅）二层B210号房(72)发明人彭天(74)专利代理机构东莞卓为知识产权代理事务所(普通合伙)44429代理人汤冠萍(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种AGV小车的平滑路径规划方法(57)摘要本发明公开了一种AGV小车的平滑路径规划方法，该方法先生成具有区域网状栅格的数字地图，对栅格进行编号，无用栅格删除，标点，建立栅格编号行驶路线，生成多条贝塞尔曲线路径，利用杜宾路径算法实现路径转换避规，实现避规动作然后到达目标站点。本发明通过将有障碍物的栅格进行删除，节省后续AGV小车路径规划的判断效率及时间，提高路径规划生成的效率，并且实现路径的自动生成，降低工作量，提高灵活性，降低路径规划效率，提高精确度。本发明通过A*算法计算可生成栅格编号行驶路线，通过多个控制点的构成多条贝塞尔曲线路径，可以根据不同环境需要进行格编号行驶路线或贝塞尔曲线路径的选择，提高适用性。CN111880550ACN111880550A权利要求书1/2页1.一种AGV小车的平滑路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：对场地空间范围和已知障碍物的大小和位置进行测量，利用地图生成器的栅格法将场地空间范围进行单元化分隔，划分出的多个栅格，生成具有区域网状栅格的数字地图；步骤2：在数字地图的基础上对划分出的多个栅格进行编号，得到编号栅格；步骤3：对已知障碍物占据的编号栅格进行筛选删除；步骤4：对保留下来的编号栅格采用分区法进行划分标点；步骤5：根据实际需求规划AGV小车的设定起始点和目标站点位置；步骤6：利用A*算法计算在剩下的编号栅格中选择安全位置集中的若干个编号栅格，并结合起始点和目标站点建立AGV小车的栅格编号行驶路线；步骤7：利用所述栅格编号行驶路线上的若干个编号栅格的标点作为贝塞尔曲线的控制点，并结合起始点和目标站点，生成多条贝塞尔曲线路径；步骤8：利用杜宾路径算法对相邻的控制点之间的贝塞尔曲线路径进行路径平滑；并实现路径转换避规；步骤9：所述AGV小车设有测距激光扫描器进行周围环境信息的收集，所述AGV小车还设有路线选择模块，所述路线选择模块内设有tensorflow深度学习框架，测距激光扫描器判断是否有突发障碍物，如果没有，则AGV小车按照栅格编号行驶路线或多条贝塞尔曲线路径其中的一条路径正常移动；如果有突发障碍物，将栅格编号行驶路线通过路线选择模块转换成贝塞尔曲线路径，利用杜宾路径算法重新调整相邻的控制点之间的路径，从而构成连接路径，实现转换；并由AGV小车的位置以及AGV小车与突发障碍物之间的位置关系生成偏转指令，偏转指令转化为AGV小车的控制输入，实现避规动作。2.根据权利要求1所述的AGV小车的平滑路径规划方法，其特征在于：所述步骤4中的编号栅格的分区标点方法为：步骤4.1：所述编号栅格为每条相同长度的边构成的正方形框架，并设定好每条边的长度尺寸；步骤4.2：在每条边的中间位置可以生成为一个标点一，四个标点一的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)；步骤4.3：将平行的边上的中点相连接构成连线一及连线二，以及正方形的对角点相连接构成连线三及连线四，所述连接线一、连线二、连接线三及连接线四相交的点为中心点；步骤4.4：所述中心点的坐标为((x1+x2+x3+x4)/4,(y1+y2+y3+y4)/4),每个编号栅格生成贝塞尔曲线所需要的控制点。3.根据权利要求2所述的AGV小车的平滑路径规划方法，其特征在于：所述步骤5的具体方法为：沿起始点速度方向的顺时针和逆时针以AGV小车的最小转弯半径为半径做起始点速度方向的两个切圆N、N′；根据目标站点的坐标，找出与切圆N/N′相切且过目标站点的直线，从而找到两切圆上的切点；根据切点的坐标、目标站点的坐标、切圆的半径，利用余弦定理计算目标站点与切点之间的距离，选择与目标站点距离最短的切点H；按顺序连接起点、切点H、目标站点，从而构成一条由圆弧-直线组成的平滑路径，根据该路径在空间的导数生成目标站点的目标站点速度方向，将该目标站点速度方向作为下一个起始点的起始点速度方向。2CN111880550A权利要求书2/2页4.根据权利要求3所述的AGV小车的平滑路径规划方法，其特征在于：所述步骤8中的AGV小车还设有中控系统及深度学习模块，所述深度学习模块的方法包括以下步骤：步骤8.1：深度