一种路径规划方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路径规划方法、装置、存储介质及电子设备。其中方法包括：获取目标设备的参考路径，对所述参考路径进行采样；确定所述目标设备在每一个采样点上基于横向信息的目标函数，其中，所述目标函数包括规划路径与所述参考路径的偏离函数和平滑函数；响应于所述目标函数的最小规则，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息；基于各个采样点的横向信息形成规划路径。通过目标设备的参考路径进行采样，确定每一个采样点的高阶离散的目标函数，该目标函数中包括偏离函数和平滑函数，通过解析目标函数，确定最小目标函数对应横向信息，形成规划路径，兼顾了路径优化误差的最小化和规划路径平滑度。的最小化和规划路径平滑度。的最小化和规划路径平滑度。

【技术实现步骤摘要】
一种路径规划方法、装置、存储介质及电子设备


[0001]本专利技术实施例涉及路径规划
，尤其涉及一种路径规划方法、装置、存储介质及电子设备。

技术介绍

[0002]随着车辆研发技术的不断发展，车辆的无人自动驾驶成为车辆研发的一个重要方向。
[0003]关于车辆的无人自动驾驶的路径规划，存在多种规划方式，但是，目前的路径规划中得到的路径存在路径不够平滑的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种路径规划方法、装置、存储介质及电子设备，以提高规划路径的。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种路径规划方法，包括：
[0006]获取目标设备的参考路径，对所述参考路径进行采样；
[0007]确定所述目标设备在每一个采样点上基于横向信息的目标函数，其中，所述目标函数包括规划路径与所述参考路径的偏离函数和平滑函数；
[0008]响应于所述目标函数的最小规则，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息；
[0009]基于各个采样点的横向信息形成规划路径。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种路径规划装置，其特征在于，包括：
[0011]参考路径获取模块，用于获取目标设备的参考路径；
[0012]目标函数确定模块，用于对所述参考路径进行采样，确定所述目标设备在每一个采样点上基于横向信息的目标函数，其中，所述目标函数包括规划路径与所述参考路径的偏离函数和平滑函数；
[0013]横向信息确定模块，用于响应于所述目标函数的最小规则，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息；
[0014]规划路径生成模块，用于基于各个采样点的横向信息形成规划路径。
[0015]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术任一实施例提供的路线规划方法。
[0016]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任一实施例提供的路线规划方法。
[0017]本专利技术实施例提供的技术方案，通过目标设备的参考路径进行采样，确定每一个采样点的高阶离散的目标函数，该目标函数中包括偏离函数和平滑函数，通过解析目标函数，确定最小目标函数对应横向信息，形成规划路径，兼顾了路径优化误差的最小化和规划路径平滑度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例一提供的一种路径规划方法的流程示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例一提供的参考路径和规划路径的示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例二提供的一种路径规划方法的流程示意图；
[0021]图4是本专利技术实施例三提供的一种路径规划方法的流程示意图；
[0022]图5A为本专利技术实施例三提供的初始路径点的示意图；
[0023]图5B为本专利技术实施例三提供的初始路径点进行插值处理后的路径点的示意图；
[0024]图6是本专利技术实施例四提供的一种路径规划装置的结构示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例五提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0027]实施例一
[0028]图1为本专利技术实施例一提供的一种路径规划方法的流程示意图，本实施例可适用于确定平滑的规划路径的情况，该方法可以由本专利技术实施例提供的路径规划装置来执行，该装置可以是集成于诸如计算机、手机、无人车辆等的电子设备中。具体包括如下步骤：
[0029]S110、获取目标设备的参考路径。
[0030]S120、对所述参考路径进行采样，确定所述目标设备在每一个采样点上基于横向信息的目标函数，其中，所述目标函数包括规划路径与所述参考路径的偏离函数和平滑函数。
[0031]S130、响应于所述目标函数的最小规则，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息。
[0032]S140、基于各个采样点的横向信息形成规划路径。
[0033]其中，目标设备可以是无人控制的、自动运动的电子设备，示例性的，目标设备可以是但不限于机器人、无人驾驶车辆等，其中，机器人可以是扫地机器人等作业机器人。
[0034]目标设备的参考路径为该目标路径从起点向终点运动的粗规划路径，为规划路径提供运动趋势的参考。本实施例中的路径规划为在参考路径的基础上，确定平滑的规划路径，该规划路径的运动趋势与参考路径的运动趋势相同或相似。其中，参考路径可以是有电子设备根据目标设备的起点和终点进行粗规划确定，还可以是将目标设备的起点和终点发送至预设服务器，以使预设服务器根据目标设备的起点和终点进行粗规划确定，并由预设服务器反馈得到。
[0035]需要说明的是，本实施例中的参考路径在Frenet坐标系下。在Frenet坐标系，沿指引线方向对参考路径进行采样，其中，指引线方向为参考路径的前进方向。可选的，基于固定距离间隔沿指引线方向对参考路径进行采样，确定各个采样点。其中，固定距离间隔可以是根据用户需求确定，用户需求的路径平滑度高，可以是设置较小的固定距离间隔，用户需求的路径平滑度低，可以是设置较大的固定距离间隔。可选的，固定距离间隔还可以是与目标设备的尺寸相关，目标设备的尺寸越大，则对应设置较大的固定距离间隔，目标设备的尺
寸越小，则对应设置较小的固定距离间隔。
[0036]本实施例中，采样点的目标函数包括规划路径与所述参考路径的偏离函数和平滑函数，目标函数基于目标设备的横向信息确定，其中，横向信息为目标设备在与参考路径的前进方向垂直方向上的信息，包括横向位移、横向速度、横向加速度、横向急动度和横向痉挛度。横向急动度用于描述横向加速度的变化速度，是横向位移对时间的三阶导数，横向痉挛度用于描述横向急动度的变化速度，是横向位移对时间的四阶导数。
[0037]其中，偏离函数用于表示规划路径与参考路径在横向信息上的差异，可选的，偏离函数根据已采样的各采样点上，规划路径的横向位移和参考路径的横线位移的差值确定，为了保证规划路径与参考路径的运动趋势相同或相似，偏离函数的差异值越小越好。平滑函数根据当前采样点的横向速度、横向加速度、横向急动度和横向痉挛度确定，为了提高规划路径的平滑性，平滑函数的数值越小越好。
[0038]相应的，目标函数为偏离函数和平滑函数的和。其中，规划路径与所述参考路径的偏离函数可以是已采样的采样点的在规划路径上的横向位移与参考路径上的横向位移的差值的平方和，例如其中，l
i
(s)为规划路径上第i个采样点的横向位移，r
i
(s)为参考路径上第i个采样点的横向位移，N为当前采样点的采样点序号，其中，各采样点根据采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：获取目标设备的参考路径，对所述参考路径进行采样；确定所述目标设备在每一个采样点上基于横向信息的目标函数，其中，所述目标函数包括规划路径与所述参考路径的偏离函数和平滑函数；响应于所述目标函数的最小规则，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息；基于各个采样点的横向信息形成规划路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横向信息为与所述参考路径的前进方向的垂直方向上的信息，包括横向位移、横向速度、横向加速度、横向急动度和横向痉挛度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述规划路径与所述参考路径的偏离函数根据已采样的各采样点上，所述规划路径的横向位移和所述参考路径的横线位移的差值确定；所述平滑函数根据当前采样点的横向速度、横向加速度、横向急动度和横向痉挛度确定。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于所述目标函数的最小规则，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息，包括：将所述目标函数转换为第一矩阵和第二矩阵的二次型函数，其中，所述第一矩阵为所述采样点的横向信息形成的矩阵，所述第二矩阵为所述采样点的横向信息的系数矩阵；基于所述目标函数的最小规则，解析所述二次型函数，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息。5.根据权要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标函数的最小规则，解析所述二次型函数，得到所述目标设备在每一个采样点上的横向信息，包括：基于目标函数的约束信息和所述目标函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海鸣，张亮亮，孔旗，
申请(专利权)人：北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：