用于规划移动设备速度的方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于规划移动设备速度的方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备。本公开实施例提供的用于规划移动设备速度的方法包括：根据移动设备的目标线速度获得目标权重系数；根据所述移动设备的当前位姿、目标位姿以及所述目标权重系数确定所述移动设备的运动圆心角；根据所述运动圆心角和所述目标线速度计算所述移动设备的目标角速度。本公开实施例所提供的用于规划移动设备速度的方法可以实现实时规划移动设备的速度，以实现较为准确地达到目标位姿。

【技术实现步骤摘要】
用于规划移动设备速度的方法及装置
本公开涉及运动控制
，具体涉及一种用于规划移动设备速度的方法、用于规划移动设备速度的装置、计算机可读存储介质及电子设备。
技术介绍
对于安保巡逻机器人，一般为寻迹运动，即已知规划路径，机器人沿固定轨迹巡航。安保巡逻机器人所用车型一般为前转后驱型(即后轮负责驱动，前轮专注于转向工作，转向时机器人反应更加敏捷)，其特点是不能实现原点转弯，在一个小的Δt内认为是圆周运动，意味着机器人不能严格在其规划的路径上运动。一般做法是，将轨迹规划离散为一系列的目标点，机器人通过遍历所有目标点的方法实现寻迹，将机器人寻迹的问题转化为从当前状态运动到下一个目标点的问题。机器人当前状态和目标状态都存在两个维度，即位置和姿态，如果机器人的转弯半径较大且距离目标点较近，机器人通过一个圆周运动完全准确的到达目标位置和目标姿态几乎是不可能的。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种用于规划移动设备速度的方法、用于规划移动设备速度的装置、计算机可读存储介质及电子设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制而导致的移动设备无法较为准确到达目标位姿的技术问题。根据本公开的一个方面，提供一种用于规划移动设备速度的方法，包括：根据移动设备的目标线速度获得目标权重系数；根据所述移动设备的当前位姿、目标位姿以及所述目标权重系数确定所述移动设备的运动圆心角；根据所述运动圆心角和所述目标线速度计算所述移动设备的目标角速度。在本公开的一种示例性实施例中，根据移动设备的目标线速度获得目标权重系数，包括：建立所述移动设备运动的模糊控制器；将所述目标线速度输入至所述模糊控制器；所述模糊控制器根据所述目标线速度输出所述目标权重系数。在本公开的一种示例性实施例中，建立所述移动设备运动的模糊控制器，包括：设定所述移动设备的线速度等级和线速度模糊集；设定所述移动设备的权重系数等级和权重系数模糊集；根据所述线速度等级、所述线速度模糊集以及所述权重系数等级、所述权重系数模糊集获得线速度隶属度和权重系数隶属度之间的模糊关系。在本公开的一种示例性实施例中，根据所述线速度等级、所述线速度模糊集以及所述权重系数等级、所述权重系数模糊集获得线速度隶属度和权重系数隶属度之间的模糊关系，包括：根据所述线速度等级和所述线速度模糊集确定线速度隶属度函数；根据所述权重系数等级和所述权重系数模糊集确定权重系数隶属度函数；根据所述线速度隶属度函数分别计算所述线速度等级在所述线速度模糊集中各个元素上的线速度隶属度；根据所述权重系数隶属度函数分别计算所述权重系数等级在所述权重系数模糊集中各个元素上的权重系数隶属度；根据所述线速度等级在所述线速度模糊集中各个元素上的线速度隶属度和所述权重系数等级在所述权重系数模糊集中各个元素上的权重系数隶属度，获得线速度隶属度和权重系数隶属度之间的模糊关系。在本公开的一种示例性实施例中，所述线速度模糊集为V＝{VSv,Sv,Mv,Fv,VFv}，所述权重系数模糊集为A＝{VSα,Sα,Mα,Bα,VBα}；建立所述移动设备运动的模糊控制器，还包括：根据所述线速度模糊集和所述权重系数模糊集制定如下模糊规则：若V＝VSv，则A＝VSα；若V＝Sv，则A＝Sα；若V＝Mv，则A＝Mα；若V＝Fv，则A＝Bα；若V＝VFv，则A＝VBα。在本公开的一种示例性实施例中，所述模糊控制器根据所述目标线速度输出所述目标权重系数，包括：根据所述线速度隶属度函数获得所述目标线速度在所述线速度模糊集上的隶属度；根据所述模糊关系和所述目标线速度在所述线速度模糊集上的隶属度，获得所述目标权重系数的隶属度；根据最大隶属度原则，对所述目标权重系数的隶属度解模糊，获得所述目标权重系数。在本公开的一种示例性实施例中，所述当前位姿包括所述移动设备的当前位置S、当前姿态角θ0；所述目标位姿包括所述移动设备的目标位置G、目标姿态角θg。在本公开的一种示例性实施例中，根据以下公式确定所述移动设备的运动圆心角θ：θ＝α(θg-θ0)+(1-α)(θ1-θ0)上述公式中，α为所述目标权重系数θ1为圆O与目标位置G的相切姿态角，其中圆O是同时过点当前位置S和目标位置G、且与当前姿态角θ0相切的圆。在本公开的一种示例性实施例中，根据所述运动圆心角和所述目标线速度计算所述移动设备的目标角速度，包括：根据所述当前位置和所述目标位置之间的距离以及所述运动圆心角获得所述移动设备运动的圆周的半径；根据所述半径和所述目标线速度获得所述目标角速度。在本公开的一种示例性实施例中，还包括：以设定频率将所述目标线速度和所述目标角速度发送至所述移动设备的控制单元，以便于所述移动设备根据所述目标线速度和所述目标角速度从所述当前位置运动至所述目标位置。在本公开的一种示例性实施例中，所述移动设备为前转后驱型机器人。根据本公开的一个方面，提供一种用于规划移动设备速度的装置，包括：目标权重系数获得模块，配置为根据移动设备的目标线速度获得目标权重系数；运动圆心角确定模块，配置为根据所述移动设备的当前位姿、目标位姿以及所述目标权重系数确定所述移动设备的运动圆心角；目标角速度计算模块，配置为根据所述运动圆心角和所述目标线速度计算所述移动设备的目标角速度。根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上任一所述的用于规划移动设备速度的方法。根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器；其中，存储器用于存储所述处理器的可执行指令，所述处理器被配置为经由执行所述可执行指令来执行以上任一所述的用于规划移动设备速度的方法。本公开实施例所提供的用于规划移动设备速度的方法，通过移动设备的目标线速度获得目标权重系数，并根据所述移动设备的当前位姿、目标位姿以及所述目标权重系数确定所述移动设备的运动圆心角，之后可以根据所述运动圆心角和所述目标线速度计算所述移动设备的目标角速度，综合考虑了移动设备要移动到的目标点的目标位置和目标姿态两个约束条件，能够实现移动设备的速度的实时规划，使移动设备能够近似到达目标位置和目标姿态。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示意性示出本公开一种示例性实施方式中用于规划移动设备速度的方法的步骤流程图。图2示意性示出本公开一示例性实施方式中用于规划移动设备速度的方法的示意图。图3示意性示出本公开一示例性实施方式中线速度隶属度函数的示意图。图4示意性示出本公开一示例性实施方式中权重系数隶属度函数的示意图。图5示意性示出本公开一种示例性实施方式中用于规划移动设备速度的装置的组成框图。图6示意性示出本公开示例性实施方式中一种程序产品的示意图。图7示意性示出本公开示例性实施方式中一种电子设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于规划移动设备速度的方法，其特征在于，包括：根据移动设备的目标线速度获得目标权重系数；根据所述移动设备的当前位姿、目标位姿以及所述目标权重系数确定所述移动设备的运动圆心角；根据所述运动圆心角和所述目标线速度计算所述移动设备的目标角速度。

【技术特征摘要】
1.一种用于规划移动设备速度的方法，其特征在于，包括：根据移动设备的目标线速度获得目标权重系数；根据所述移动设备的当前位姿、目标位姿以及所述目标权重系数确定所述移动设备的运动圆心角；根据所述运动圆心角和所述目标线速度计算所述移动设备的目标角速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据移动设备的目标线速度获得目标权重系数，包括：建立所述移动设备运动的模糊控制器；将所述目标线速度输入至所述模糊控制器；所述模糊控制器根据所述目标线速度输出所述目标权重系数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立所述移动设备运动的模糊控制器，包括：设定所述移动设备的线速度等级和线速度模糊集；设定所述移动设备的权重系数等级和权重系数模糊集；根据所述线速度等级、所述线速度模糊集以及所述权重系数等级、所述权重系数模糊集获得线速度隶属度和权重系数隶属度之间的模糊关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述线速度等级、所述线速度模糊集以及所述权重系数等级、所述权重系数模糊集获得线速度隶属度和权重系数隶属度之间的模糊关系，包括：根据所述线速度等级和所述线速度模糊集确定线速度隶属度函数；根据所述权重系数等级和所述权重系数模糊集确定权重系数隶属度函数；根据所述线速度隶属度函数分别计算所述线速度等级在所述线速度模糊集中各个元素上的线速度隶属度；根据所述权重系数隶属度函数分别计算所述权重系数等级在所述权重系数模糊集中各个元素上的权重系数隶属度；根据所述线速度等级在所述线速度模糊集中各个元素上的线速度隶属度和所述权重系数等级在所述权重系数模糊集中各个元素上的权重系数隶属度，获得线速度隶属度和权重系数隶属度之间的模糊关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述线速度模糊集为V＝{VSv,Sv,Mv,Fv,VFv}，所述权重系数模糊集为A＝{VSα,Sα,Mα,Bα,VBα}；建立所述移动设备运动的模糊控制器，还包括：根据所述线速度模糊集和所述权重系数模糊集制定如下模糊规则：若V＝VSv，则A＝VSα；若V＝Sv，则A＝Sα；若V＝Mv，则A＝Mα；若V＝Fv，则A＝Bα；若V＝VFv，则A＝VBα。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述模糊控制器根据所述目标线速度输出所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：李连中，
申请(专利权)人：深圳前海达闼云端智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44