本发明专利技术涉及路径规划技术领域,公开了路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质,包括:以起点作为初始节点,将初始节点状态放入最小队列;计算最小队列中所有节点状态的总权重,将最小队列中总权重最小的第一节点状态出列;根据第一节点状态,从节点数据中筛选得到第一节点状态对应的所有邻接点;判断目标自动导引车是否存在碰撞风险;当目标自动导引车不存在碰撞风险时,将第二节点状态放入最小队列,直至最小队列出队的第一节点状态中包含终点时,从终点反向查找终点的父节点状态直至起点,得到目标自动导引车的路径。本发明专利技术实现了对不同尺寸的AGV的路径规划,根据全场情况,规划出高时效、低成本及无机械干涉安全的路线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路径规划,具体涉及路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
1、目前,物流是生产流程中不可或缺的一环。无论生产前的原料,还是生产后的产品,甚至是生产中的半成品,都需要及时的供应和转移,避免生产中断或延误,提高生产效率。于是,合理安排物料的转运路径对整个生产流程起到了至关重要的作用。那么作为整个物流环节最为核心的路径规划,就成了当前迫切需要解决的课题。
2、相关技术中,针对工业场景最常见的路径规划仅只是使用常见的路径规划算法,根据点位连接关系求出相应的最短路径。然后由于物流agv自动导引车(automated guidedvehicle)的尺寸大小以及车间布局的狭隘,物流agv在执行路径过程中的旋转或者后退,会与周围agv产生机械干涉碰撞,仅仅一条简单a-b的路径并不能保证物流agv没有机械干涉碰撞。如果不能合理的规划路径,不仅导致生产节拍不达标、交货延误等一些列问题,还会导致物料agv相互碰撞产生损坏。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种路径规划方法、装置、计算机设备及存储介质,以解决现有自动导引车路径规划不合理的问题。
2、第一方面,本专利技术提供了一种路径规划方法,方法包括:
3、获取地图的节点数据、目标自动导引车的尺寸、目标自动导引车与其他自动导引车产生碰撞的时间点、目标自动导引车的起点和终点;
4、以起点作为初始节点,生成初始节点对应的初始节点状态,将初始节点状态放入最小队列;
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p>5、计算最小队列中所有节点状态的总权重,将最小队列中总权重最小的第一节点状态出列;6、根据第一节点状态,从节点数据中筛选得到第一节点状态对应的所有邻接点,生成邻接点对应的第二节点状态;
7、基于地图的节点数据、目标自动导引车的尺寸、目标自动导引车与其他自动导引车产生碰撞的时间点和第二节点状态,判断目标自动导引车存在碰撞风险;
8、当目标自动导引车不存在碰撞风险时,将第一节点状态作为第二节点状态的父节点,将第二节点状态放入最小队列,返回计算最小队列中所有节点状态的总权重的步骤,直至最小队列出队的第一节点状态中包含终点时,得到节点状态与父节点状态之间的关系;
9、基于节点状态与父节点状态之间的关系,从终点反向查找终点的父节点状态直至起点,反转顺序后得到目标自动导引车的路径。
10、在本专利技术中,针对工业场景下,根据自动导引车agv的尺寸及全场其他agv的剩余路径时间,引入时间维度,计算各节点的权重,筛选最小队列中权重最小的节点的邻接点,判断agv在各邻接点是否发生碰撞,遍历将地图中所有不发生碰撞的邻接点加入最小队列,生成agv的路径,实现了针对工厂环境道路狭小以及agv个体较大的场景下,对不同尺寸大小的agv在复杂场景的路径规划,增加了额外的时间维度,以此提供了可靠的运行路径。根据全场情况,规划出高时效、低成本以及无机械干涉安全的物流路线,满足相应的物流作业要求。根据agv车体尺寸大小以及时间点,动态规划路径,进而可以提高agv搬运过程中的安全性。
11、在一种可选的实施方式中,生成邻接点对应的第二节点状态,包括:
12、判断目标自动导引车是否经过邻接点;
13、在目标自动导引车未经过邻接点时,将第一节点状态的总权重与第一节点状态对应的地标点与邻接点之间的距离之和作为第二节点状态的总权重,将第一节点状态的时间点加1得到第二节点状态的时间点;
14、在目标自动导引车经过邻接点时,将第一节点状态的总权重与第一节点状态对应的地标点与邻接点之间的距离与第一节点状态的等待时间加1的乘积之和作为第二节点状态的总权重,将第一节点状态的时间点加1得到第二节点状态的时间点。
15、在该方式中,由于规划路径时,偏向向前进不往回走,尽量向终点靠近,所以将已经经过的点位的权重加大,将第一节点状态的总权重与第一节点状态对应的地标点与邻接点之间的距离与第一节点状态的等待时间加1的乘积之和作为第二节点状态的总权重,计算节点的总权重,并增加时间点。
16、在一种可选的实施方式中,基于地图的节点数据、目标自动导引车的尺寸、目标自动导引车与其他自动导引车产生碰撞的时间点和第二节点状态,判断目标自动导引车存在碰撞风险,包括:
17、基于地图的节点数据、目标自动导引车与其他自动导引车产生碰撞的时间点和第二节点状态,利用kd树计算得到第二节点状态的障碍物坐标;
18、计算障碍物坐标与第二节点状态的点位坐标之间的第一距离,判断第一距离是否大于目标自动导引车的尺寸;
19、在第一距离大于目标自动导引车的尺寸时,确定目标自动导引车不存在碰撞风险;
20、在第一距离不大于目标自动导引车的尺寸时,确定目标自动导引车存在碰撞风险。
21、在该方式中,kd树用于多维空间关键数据的搜索,如范围搜索和最近邻搜索。利用kd树输出一个附近的障碍物坐标,计算该障碍物与点位坐标的欧几里得距离,如果该距离大于agv的尺寸,则没有碰撞风险,如果小于agv的尺寸,则有碰撞风险,即在该时间点下空间会有干涉,实现了空间与时间维度的碰撞检测。
22、在一种可选的实施方式中,判断目标自动导引车存在碰撞风险还包括:
23、获取所有其他自动导引车到达终点的剩余时间;
24、判断第二节点状态的时间点是否大于其他自动导引车到达终点的剩余时间;
25、当第二节点状态的时间点大于其他自动导引车到达终点的剩余时间时,计算其他自动导引车的点位坐标与第二节点状态的点位坐标之间的第二距离,判断第二距离是否小于第一预设安全距离;
26、在第二距离小于第一预设安全距离时,确定目标自动导引车存在碰撞风险。
27、在该方式中,当其他agv有路线时,在其他agv到达终点后,也可以将其他agv视其为固定障碍物,因此,通过判断其他自动导引车的点位坐标与第二节点状态的点位坐标之间的第二距离是否小于第一预设安全距离,实现面对其他agv到达终点之后的情况下的时间空间上的碰撞风险检测。
28、在一种可选的实施方式中,判断目标自动导引车存在碰撞风险还包括:
29、获取所有运行中的动态自动导引车到达终点的剩余时间;
30、判断剩余时间是否与第二节点状态的时间点相同;
31、当剩余时间与第二节点状态的时间点相同时,计算其他自动导引车的点位坐标与第二节点状态的点位坐标之间的第三距离,判断第三距离是否大于第二预设安全距离;
32、在第三距离大于第二预设安全距离时,确定目标自动导引车存在碰撞风险。
33、在该方式中,通过判断运行中的动态的agv到达终点的剩余时间是否与目标agv的邻接点的剩余时间是否相同,相同时判断其他agv与目标agv之间的点位坐标之间的距离是否大于安全距离,确定目标agv在指定时间点下与其他agv产生空间碰撞,实现了与动态agv本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成所述邻接点对应的第二节点状态,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述地图的节点数据、目标自动导引车的尺寸、所述目标自动导引车与其他自动导引车产生碰撞的时间点和所述第二节点状态,判断所述目标自动导引车是否存在碰撞风险,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述目标自动导引车是否存在碰撞风险还包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述目标自动导引车是否存在碰撞风险还包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
7.一种路径规划装置,其特征在于,所述装置包括:
8.一种计算机设备,其特征在于,包括:
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的路径规划方法。
10.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的路径规划方法。
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【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成所述邻接点对应的第二节点状态,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述地图的节点数据、目标自动导引车的尺寸、所述目标自动导引车与其他自动导引车产生碰撞的时间点和所述第二节点状态,判断所述目标自动导引车是否存在碰撞风险,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述目标自动导引车是否存在碰撞风险还包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭聪,项昌晨,唐王雷,
申请(专利权)人:华晓精密工业浙江有限公司,
类型:发明
国别省市:
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