一种自主避障路径规划方法、装置、设备及存储介质.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CN113985894A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111435324.4(22)申请日2021.11.29(71)申请人中国人民解放军火箭军工程大学地址710025陕西省西安市灞桥区同心路2号(72)发明人郭君斌于传强李游杜文正李若亭王俊提孙晓艳(74)专利代理机构武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)42231代理人黄君军(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种自主避障路径规划方法、装置、设备及存储介质(57)摘要本发明涉及一种自主避障路径规划方法、装置、设备及存储介质，其包括：根据移动机器人周围环境的点云数据与目标区域栅格地图，得到目标区域的场景栅格地图；根据所述目标区域的场景栅格地图，划分多个拟行走区域，并计算所述多个拟行走区域的概率路径矢量；根据所述多个拟行走区域的概率路径矢量，选择移动机器人的无障碍移动路径；根据所述无障碍初始移动路径，探索所述目标区域，直至对所述目标区域的探索达到预设要求。本发明提供的一种自主避障路径规划方法、装置、设备及存储介质获取周围环境的点云数据，建立目标区域的栅格地图，进行自主避障规划路径，完成探索，规划效率高、重复覆盖率低。CN113985894ACN113985894A权利要求书1/2页1.一种自主避障路径规划方法，应用于移动机器人，其特征在于，包括：根据移动机器人周围环境的点云数据与目标区域栅格地图，得到目标区域的场景栅格地图；根据所述目标区域的场景栅格地图，划分多个拟行走区域，并计算每个所述拟行走区域的概率路径矢量；根据每个所述拟行走区域的概率路径矢量，选择移动机器人的无障碍移动路径；根据所述无障碍初始移动路径，探索所述目标区域，直至对所述目标区域的探索达到预设要求。2.根据权利要求1所述的自主避障路径规划方法，其特征在于，所述根据移动机器人周围环境的点云数据与目标区域栅格地图，得到目标区域的场景栅格地图，包括：将移动机器人的探索区域设置为目标区域，获取移动机器人周围环境的点云数据；根据预设算法以及所述移动机器人周围环境的点云数据构建移动机器人周围环境的三维点云地图；根据目标区域构建目标区域栅格地图；将所述三维点云地图与目标区域栅格地图进行映射，得到目标区域的场景栅格地图。3.根据权利要求2所述的自主避障路径规划方法，其特征在于，所述目标区域的场景栅格地图分为灰、白、黑三个部分，其中，灰色部分为目标区域内无激光点扫描的区域，该像素点赋值为‑1；白色部分为在目标区域内激光点扫描无障碍的部分，该像素点赋值为0；黑色部分为在目标区域内激光点扫描有障碍的部分，像素点赋值为100。4.根据权利要求1所述的自主避障路径规划方法，其特征在于，所述拟行走区域的中心包含一条路径射线，所述根据所述目标区域的场景栅格地图，划分多个拟行走区域，并计算每个所述拟行走区域的概率路径矢量，包括：以移动机器人为中心，根据所述目标区域的场景栅格地图，划分多个拟行走区域；根据所述目标区域的场景栅格地图，计算每个所述拟行走区域的路径射线的概率路径矢量。5.根据权利要求3所述的自主避障路径规划方法，其特征在于，所述根据每个所述拟行走区域的概率路径矢量，选择移动机器人的无障碍移动路径，包括：根据每个所述拟行走区域的路径射线的概率路径矢量，计算每个拟行走区域的可达值；根据所述每个拟行走区域的可达值，得到可达值最大的拟行走区域，即为初始路径区域；根据所述初始路径区域，选择移动机器人的无障碍移动路径。6.根据权利要求5所述的自主避障路径规划方法，其特征在于，所述根据所述初始路径区域，选择移动机器人的无障碍移动路径，包括：根据所述初始路径区域内的概率路径矢量，规避像素点赋值为100的区域，得到无障碍的初始路径区域；根据所述无障碍的初始路径区域，选择像素点赋值为‑1的最长概率路径，即为移动机器人的无障碍移动路径。7.根据权利要求1所述的自主避障路径规划方法，其特征在于，所述根据所述无障碍初2CN113985894A权利要求书2/2页始移动路径，探索所述目标区域，直至对所述目标区域的探索达到预设要求，包括：移动机器人按照所述无障碍移动路径移动，每次移动都更新所述目标区域的场景栅格地图；计算所述更新后的目标区域的场景栅格地图中灰色区域的占比；当所述灰色区域的占比高于预设要求时，根据所述更新后的目标区域的场景栅格地图重新规划无障碍移动路径，直至所述灰色区域的占比低于预设要求，即完成目标区域的避障路径规划。8.一种自主避障路径规划装置，应用于一种移动机器人，其特征在于，包括：建图模块，用于根据移动机器人周围环境的点云数据与目标区域栅格地图，得到目标区域的场景栅格地图；