巡检模式下的机器人路径规划方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种巡检模式下的机器人路径规划方法、装置、设备及介质，方法包括：获取地图上的起始点、导航点以及目标点；判断起始点与目标点之间是否存在障碍物；若所述起始点与所述目标点之间存在障碍物，则根据导航点以及路径规划算法规划出从起始点到目标点的最短路径；若所述起始点与所述目标点之间不存在障碍物，则将起始点与目标点之间的直线路径作为最短路径；根据所述最短路径从起始点移动到目标点。本发明专利技术使得机器人能够在成功的避开障碍物的同时，实现最短路径行走，提升了巡检的效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
巡检模式下的机器人路径规划方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种巡检模式下的机器人路径规划方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，机器人已经逐渐代替人们来实现一些繁琐和重复性的工作。例如，目前机器人已经被广泛应用于机房、电力室、工厂等区域的巡检，通过机器人，可以实现全天候的巡检，而且也可以更精确的发现这些区域存在的故障或者危险等。
[0003]然而，这些巡检的区域一般地形比较复杂，存在较多的障碍物或者无法通行的路段，因此需要对机器人的巡检路径进行规划，以使得机器人能够规避障碍物且成功的到达目标点。
[0004]目前采用的算法一般是实时规避算法，其可以根据实际的障碍物情况进行规避更改路线，但是这种算法难以保证机器人的路径是最短的，如此降低了巡检的效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种巡检模式下的机器人路径规划方法、装置、设备及介质，以改善上述问题。
[0006]本专利技术实施例提供一种巡检模式下的机器人路径规划方法，其包括：
[0007]获取地图上的起始点、导航点以及目标点；
[0008]判断起始点与目标点之间是否存在障碍物；
[0009]若所述起始点与所述目标点之间存在障碍物，则根据导航点以及最短路径规划算法规划出从起始点到目标点的最短路径；
[0010]若所述起始点与所述目标点之间不存在障碍物，则将起始点与目标点之间的直线路径作为最短路径；
[0011]根据所述最短路径从起始点移动到目标点。
[0012]优选地，根据导航点以及最短路径规划算法规划出从起始点到目标点的最短路径具体包括：
[0013]以地图上的导航点、起始点和目标点为顶点，以顶点之间的线段为无向边，根据顶点和无向边构建无向连通图；
[0014]计算无向边的长度；其中，根据机器人的尺寸指定宽度，两点之间的距离为长度形成长条状区域；当所述长条状区域内没有障碍物时，无向边的长度为两点之间的直线距离，如果有障碍物则无向边的长度为无限大；
[0015]基于所述无向连通图内各个无向边的长度，利用dijkstra算法计算最短路径，输出最短路径中需要依次经过的导航点。
[0016]优选地，对于相邻导航点之间的运动控制，路线为直线，且速度变化曲线呈梯形状。
[0017]优选地，在相邻的导航点A点和B点时，机器人的速度变化曲线为：
[0018]在A点时在一个加速度的作用下，速度呈线性上升，然后到达设置的行进速度之后保持不变；
[0019]在距离B点一定距离时，在一个减速度的作用下速度呈线性降低直到到达B点的位置正好为0m/s。
[0020]优选地，速度变化曲线的控制算法表示为：
[0021]v＝at+v0,v0＝0m/s
[0022]v
n
＝v
n
‑1xdist/slow_dist
[0023]其中，起始速度v0为0，以预设的时间间隔进行循环，每循环一次增加一次速度，增加的速度量即为设置的加速度a，当速度大于等于设置的行进速度时不再增加，并调整为设置的行进速度；
[0024]在行进过程中不断地接收机器人的位姿，并实时计算与B点的距离xdist，与设置的停止时提前减速距离slow_dist作比较，当xdist<slow_dist时，进入减速阶段，保持以预设的时间间隔进行循环，v
n
为当前速度，v
n
‑1为上一次循环的速度，在xdist/slow_dist<1，速度一直降低；当xdist越来越小接近于0时，即机器人越来越接近B点，v
n
也越来越接近0，并在机器人到达B点时控制速度恰好为0。
[0025]优选地，所述预设的时间间隔为0.05秒。
[0026]优选地，还包括：
[0027]当确定新接收的目标点与起始点与上一次的目标点与起始点相同时，则获取由路径规划算法形成的可通行路径集合；其中，每个可通行路径包括其经过的导航点的坐标，且可通行路径的路径长度不大于最短路径的预设倍数；
[0028]从可通行路径集合中选取经过的导航点与最短路径经过的导航点重复率最低的可通行路径；
[0029]将该可通行路径确定为当前的路径。
[0030]本专利技术实施例还提供了一种巡检模式下的机器人路径规划装置，其包括：
[0031]获取单元，用于获取地图上的起始点、导航点以及目标点；
[0032]判断单元，用于判断起始点与目标点之间是否存在障碍物；
[0033]第一路径规划单元，用于若所述起始点与所述目标点之间存在障碍物，则根据导航点以及最短路径规划算法规划出从起始点到目标点的最短路径；
[0034]第一路径规划单元，用于若所述起始点与所述目标点之间不存在障碍物，则将起始点与目标点之间的直线路径作为最短路径；
[0035]移动单元，用于根据所述最短路径从起始点移动到目标点。
[0036]本专利技术实施例还提供了一种巡检模式下的机器人路径规划设备，其包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的巡检模式下的机器人路径规划方法。
[0037]本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上述的巡检模式下的机器人路径规划方法。
[0038]综上所述，本实施例中，通过在地图上构建导航点，并根据路径算法规划机器人在导航点之间的行进路线，使得机器人能够在成功的避开障碍物的同时，实现最短路径行走，
提升了巡检的效率。
附图说明
[0039]图1是本专利技术第一实施例提供的巡检模式下的机器人路径规划方法的流程示意图。
[0040]图2为地图上的顶点以及障碍物示意图。
[0041]图3为本专利技术第二实施例提供的巡检模式下的机器人路径规划装置的结构示意图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]参见图1，本专利技术实施例提供了一种巡检模式下的机器人路径规划方法，其包括：
[0044]S101，获取地图上的起始点、导航点以及目标点。
[0045]具体地，在本实施例中，首先需要在机器人内输入待巡检区域的地图，其中，该地图上预先标记有多个导航点。如图2所示，导航点可以是点阵格，也可以是其他形式的，本专利技术不做具体限定。其中，一般的，导航点因设置在没有障碍物的位置。
[0046]S102，判断起始点与目标点之间是否存在障碍物。
[0047]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检模式下的机器人路径规划方法，其特征在于，包括：获取地图上的起始点、导航点以及目标点；判断起始点与目标点之间是否存在障碍物；若所述起始点与所述目标点之间存在障碍物，则根据导航点以及路径规划算法规划出从起始点到目标点的最短路径；若所述起始点与所述目标点之间不存在障碍物，则将起始点与目标点之间的直线路径作为最短路径；根据所述最短路径从起始点移动到目标点。2.根据权利要求1所述的巡检模式下的路径规划方法，其特征在于，根据导航点以及最短路径规划算法规划出从起始点到目标点的最短路径具体包括：以地图上的导航点、起始点和目标点为顶点，以顶点之间的线段为无向边，根据顶点和无向边构建无向连通图；计算无向边的长度；其中，根据机器人的尺寸指定宽度，两点之间的距离为长度形成长条状区域；当所述长条状区域内没有障碍物时，无向边的长度为两点之间的直线距离，如果有障碍物则无向边的长度为无限大；基于所述无向连通图内各个无向边的长度，利用dijkstra算法计算最短路径，输出最短路径中需要依次经过的导航点。3.根据权利要求2所述的巡检模式下的路径规划方法，其特征在于，对于相邻导航点之间的运动控制，路线为直线，且速度变化曲线呈梯形状。4.根据权利要求3所述的巡检模式下的路径规划方法，其特征在于，在相邻的导航点A点和B点时，机器人的速度变化曲线为：在A点时在一个加速度的作用下，速度呈线性上升，然后到达设置的行进速度之后保持不变；在距离B点一定距离时，在一个减速度的作用下速度呈线性降低直到到达B点的位置正好为0m/s。5.根据权利要求4所述的巡检模式下的路径规划方法，其特征在于，速度变化曲线的控制算法表示为：v＝at+v0,v0＝0m/sv
n
＝v
n
‑1xdist/slow_dist其中，起始速度v0为0，以预设的时间间隔进行循环，每循环一次增加一次速度，增加的速度量即为设置的加速度a，当速度大于等于设置的行进速度时不再增加，并调整为设置的行进速度；在行进过程中不断地接收机器人的位姿，并实时计算与B点的距离xdist，与设置的停...

【专利技术属性】
技术研发人员：李密，林善冬，段春波，姚鸣华，
申请(专利权)人：福建省海峡智汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：