一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术提供一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质，该方法通过在当前位置与目标位置之间的基准连线上确定第一途经位置，获取当前位置的第一采样位置和第二采样位置，并确定第二途径位置，若第一途经位置和第二途径位置中至少存在一个满足预设碰撞条件，则将满足预设碰撞条件的一个位置作为下一位置，重复进行当前位置的确定，直到最新得到的当前位置与目标位置之间的当前距离小于预设距离阈值，完成各当前位置的确定，根据目标位置、各当前位置以及起始位置确定规划路径，在机器人路径规划时综合考虑第一采样位置和第二采样位置确定的第二途径位置，以及目标方向的第一途经位置来确定当前位置，提升目标搜索性，减少了机器人路径规划用时和冗余节点，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及路径规划
，特别是涉及一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]机器人的运动规划是机器人研究领域的重要问题，通过在预设的初始位置和需要达到的目标位置之间，为该机器人规划得到一条没有障碍物的路径，以实现路径规划。
[0003]全局路径规划是结合已有的地图信息进行路径搜索的方式，其中RRT(Rapidly
‑
exploring Random Trees，基于快速扩展随机树)算法是一种较为常用的路径的搜索方式，采用完全随机搜索的方式，路径搜索的方向随机，时间不定。有时采用该方法所生成的路径也并不是最优路径，可能存在“绕路”的风险，且该算法的目标搜索性差，耗时较多，存于较多的冗余节点，效率低。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质，用于解决对于RRT算法目标搜索性差、时间长、冗余节点多、效率低的技术问题。
[0005]针对于上述问题，本专利技术提供了一种机器人路径规划方法，所述方法包括：
[0006]获取起始位置和目标位置；
[0007]在所述起始位置和目标位置之间确定若干个当前位置，并根据所述起始位置、各当前位置和目标位置确定规划路径；
[0008]所述当前位置的确定方式包括，
[0009]将所述起始位置作为当前位置，获取位于基准连线上的第一途经位置，所述基准连线为所述当前位置和目标位置之间的连线；
[0010]获取所述当前位置的第一采样位置和第二采样位置，并确定第一参考距离和第二参考距离，所述第一采样位置和第二采样位置分别位于基准连线的两侧，所述第一参考距离为所述第一采样位置与目标位置之间的距离，所述第二参考距离为所述第二采样位置与目标位置之间的距离，所述第一参考距离和所述第二参考距离均小于基准距离，所述基准距离为所述起始位置和目标位置之间的距离；
[0011]根据所述第一参考距离和第二参考距离从所述第一采样位置和第二采样位置中确定优选位置，并获取位于优选连线上的第二途经位置，所述优选连线为所述优选位置与所述当前位置之间的连线；
[0012]若目标途径位置满足预设碰撞条件，将所述目标途径位置作为所述当前位置对应的下一位置，所述目标途径位置包括所述第一途经位置或第二途经位置；
[0013]重复进行所述当前位置的确定，直到所述当前位置与目标位置之间的当前距离小于预设距离阈值，完成各所述当前位置的确定。
[0014]可选的，所述方法还包括以下任意之一：
[0015]若所述第一途经位置和第二途经位置均不满足预设碰撞条件，重新获取新的所述第一采样位置和第二采样位置，并确定新的所述第二途经位置，直到所述第二途径位置满足所述预设碰撞条件，将所述第二途径位置作为所述当前位置对应的下一位置；
[0016]若所述第一途经位置和第二途经位置均满足预设碰撞条件，将所述第一途经位置作为所述下一位置。
[0017]可选的，所述方法还包括：
[0018]若所述第一途经位置和第二途经位置均不满足预设碰撞条件，将所述优选位置在所述基准连线的一侧作为优选区域；
[0019]在所述优选区域确定新的优选采样位置，并确定新的所述第二途经位置；
[0020]直到所述第二途径位置满足所述预设碰撞条件，将所述第二途径位置作为所述当前位置对应的下一位置。
[0021]可选的，所述方法还包括：
[0022]获取预设目标偏置函数；
[0023]若所述预设目标偏置函数小于预设函数阈值，则根据所述当前位置的当前位置信息和预设目标偏置函数生成所述第一采样位置和第二采样位置；
[0024]若所述预设目标偏置函数大于或等于预设函数阈值，则生成所述第一途经位置。
[0025]可选的，所述第一途经位置的确定方式包括，分别获取当前位置信息和目标位置信息，并根据第一预设步长因子、所述当前位置信息和目标位置信息确定所述第一途经位置；
[0026]和/或，
[0027]所述第二途经位置的确定方式包括，分别获取当前位置信息和优选位置信息，并根据第二预设步长因子、所述当前位置信息和优选位置信息确定所述第二途经位置。
[0028]可选的，所述根据所述第一参考距离和第二参考距离从所述第一采样位置和第二采样位置中确定优选位置包括以下任意之一：
[0029]若所述第一参考距离小于第二参考距离，将所述第一采样位置作为优选位置；
[0030]若所述第二参考距离小于第一参考距离，将所述第二采样位置作为优选位置；
[0031]若所述第二参考距离等于第一参考距离，将所述第一采样位置和/或所述第二采样位置作为优选位置。
[0032]可选的，所述预设碰撞条件包括：
[0033]获取若干个障碍位置，以所述当前位置为起点，目标途径位置为终点，随机生成若干个检测位置，所述当前位置、目标途径位置和各检测位置生成的检测路径中不包括任一所述障碍位置。
[0034]本专利技术还提供了一种机器人路径规划系统，所述系统包括：
[0035]获取模块，用于获取起始位置和目标位置；
[0036]规划模块，用于在所述起始位置和目标位置之间确定若干个当前位置，并根据所述起始位置、各当前位置和目标位置确定规划路径；
[0037]所述当前位置的确定方式包括，
[0038]将所述起始位置作为当前位置，获取位于基准连线上的第一途经位置，所述基准
连线为所述当前位置和目标位置之间的连线；
[0039]获取所述当前位置的第一采样位置和第二采样位置，并确定第一参考距离和第二参考距离，所述第一采样位置和第二采样位置分别位于基准连线的两侧，所述第一参考距离为所述第一采样位置与目标位置之间的距离，所述第二参考距离为所述第二采样位置与目标位置之间的距离，所述第一参考距离和所述第二参考距离均小于基准距离，所述基准距离为所述起始位置和目标位置之间的距离；
[0040]根据所述第一参考距离和第二参考距离从所述第一采样位置和第二采样位置中确定优选位置，并获取位于优选连线上的第二途经位置，所述优选连线为所述优选位置与所述当前位置之间的连线；
[0041]若目标途径位置满足预设碰撞条件，将所述目标途径位置作为所述当前位置对应的下一位置，所述目标途径位置包括所述第一途经位置或第二途经位置；
[0042]重复进行所述当前位置的确定，直到所述当前位置与目标位置之间的当前距离小于预设距离阈值，完成各所述当前位置的确定。
[0043]本专利技术还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器和通信总线；
[0044]所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接；
[0045]所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如上述实施例中任一项所述的方法。
[0046]本专利技术还提供了一种计算机可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取起始位置和目标位置；在所述起始位置和目标位置之间确定若干个当前位置，并根据所述起始位置、各当前位置和目标位置确定规划路径；所述当前位置的确定方式包括，将所述起始位置作为当前位置，获取位于基准连线上的第一途经位置，所述基准连线为所述当前位置和目标位置之间的连线；获取所述当前位置的第一采样位置和第二采样位置，并确定第一参考距离和第二参考距离，所述第一采样位置和第二采样位置分别位于基准连线的两侧，所述第一参考距离为所述第一采样位置与目标位置之间的距离，所述第二参考距离为所述第二采样位置与目标位置之间的距离，所述第一参考距离和所述第二参考距离均小于基准距离，所述基准距离为所述起始位置和目标位置之间的距离；根据所述第一参考距离和第二参考距离从所述第一采样位置和第二采样位置中确定优选位置，并获取位于优选连线上的第二途经位置，所述优选连线为所述优选位置与所述当前位置之间的连线；若目标途径位置满足预设碰撞条件，将所述目标途径位置作为所述当前位置对应的下一位置，所述目标途径位置包括所述第一途经位置或第二途经位置；重复进行所述当前位置的确定，直到所述当前位置与目标位置之间的当前距离小于预设距离阈值，完成各所述当前位置的确定。2.如权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法还包括以下任意之一：若所述第一途经位置和第二途经位置均不满足预设碰撞条件，重新获取新的所述第一采样位置和第二采样位置，并确定新的所述第二途经位置，直到所述第二途径位置满足所述预设碰撞条件，将所述第二途径位置作为所述当前位置对应的下一位置；若所述第一途经位置和第二途经位置均满足预设碰撞条件，将所述第一途经位置作为所述下一位置。3.如权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述第一途经位置和第二途经位置均不满足预设碰撞条件，将所述优选位置在所述基准连线的一侧作为优选区域；在所述优选区域确定新的优选采样位置，并确定新的所述第二途经位置；直到所述第二途径位置满足所述预设碰撞条件，将所述第二途径位置作为所述当前位置对应的下一位置。4.如权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法还包括：获取预设目标偏置函数；若所述预设目标偏置函数小于预设函数阈值，则根据所述当前位置的当前位置信息和预设目标偏置函数生成所述第一采样位置和第二采样位置；若所述预设目标偏置函数大于或等于预设函数阈值，则生成所述第一途经位置。5.如权利要求1
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4任一项所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述第一途经位置的确定方式包括，分别获取当前位置信息和目标位置信息，并根据
第一预设步长因子、所述当前位置信息和目标位置信息确定所述第一途经位置；和/或，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：林远长，曲永涛，何国田，刘东，何玉泽，尚明生，廖俊，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：