通过栅格地图获取避障路径的方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种通过栅格地图获取避障路径的方法及装置。该方法包括：通过获取需避障区域的静态全局地图；将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点；在所述静态栅格地图中确定障碍物区域；根据所述障碍物区域，确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，所述可达区域为所述静态栅格地图中所述障碍物区域之外的区域，所述障碍代价值表征所述可达区域中各栅格点与最接近的障碍物区域之间的距离；根据起点及终点在所述静态栅格地图中的位置以及所述可达区域中各栅格点的障碍代价值确定避障路径。本申请解决了由于障碍物较多而进行路径规划的技术问题。

Method and device for obtaining obstacle avoidance path through raster map

The present invention discloses a method and device for obtaining obstacle avoidance path through raster map. The method includes: the static global map of the barrier area is obtained; the static global map is meshed to the static grid map, each grid in the static grid map is used as a grid point; the obstacle area is determined in the static grid map; the reachable area is determined to be reachable. The barrier value of a grid point in a region, the reachable area is the area outside the barrier area described in the static grid map, the distance between the barrier generation and the nearest barrier area in the reachable region; the location of the point in the static grid map according to the starting point and the end point. And the obstacle generation value of each grid point in the reachable area to determine the obstacle avoidance path. This application solves the technical problem of path planning due to the large number of obstacles.

【技术实现步骤摘要】
通过栅格地图获取避障路径的方法及装置
本申请涉及计算机
，具体而言，涉及一种通过栅格地图获取避障路径的方法及装置。
技术介绍
通常使用静态栅格地图来设置移动对象(例如机器人等装置)的运动路径。静态栅格地图将所述移动对象运动的区域进行划分为多个限定大小的栅格，并且可以使用拟定的概率来表现每个栅格中对象存在的可能性。为了运动到特定的终点，移动对象使用栅格地图沿路径运动到该终点。通常，在产生将被所述移动对象使用的路径期间，一般只能针对较少障碍物的情况进行考虑计算最短的可行进路径；无法解决障碍物较多的时候进行路径规划。针对相关技术中无法解决障碍物较多的时候进行有效路径规划的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种通过栅格地图处理获取避障路径的方法，以解决无法解决障碍物较多的时候进行有效路径规划问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种通过栅格地图获取避障路径的方法，包括：获取需避障区域的静态全局地图；将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点；在所述静态栅格地图中确定障碍物区域；根据所述障碍物区域，确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，所述可达区域为所述静态栅格地图中所述障碍物区域之外的区域，所述障碍代价值表征所述可达区域中各栅格点与最接近的障碍物区域之间的距离；根据起点及终点在所述静态栅格地图中的位置以及所述可达区域中各栅格点的障碍代价值确定避障路径。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的方法，所述将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，具体为：将所述静态全局地图网格化为栅格大小是5cm*5cm的静态栅格地图。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的方法，在将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点之后，还包括：以建图起点所在的栅格点作为栅格原点；根据所述静态栅格地图中栅格的网格化的线条方向作为x轴和y轴的方向；根据所述栅格原点及所述x轴和y轴确定所述静态栅格地图中每个栅格点的坐标。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的方法，所述确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，包括：设定最小行动半径，所述最小行动半径为进行避障的行动物体的外接圆半径；根据所述行动物体的外接圆半径以及各个栅格点到最接近的障碍物的距离计算所述可达区域中各个栅格点的障碍代价值。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的方法，所述计算所述可达区域中各个栅格点的障碍代价值，包括：将与最接近的障碍物的距离小于等于最小行动半径的栅格点的障碍代价值赋值为100；通过下式获得与最接近的障碍物的距离大于最小行动半径的栅格点的所述障碍代价值cost0(x，y):cost0(x，y)＝99×e-(a×d(x,y))；其中，α为设置的衰减系数，d(x，y)为坐标栅格点(x,y)到最近的障碍物的距离与所述最小行动半径之差。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的方法，在确定所述静态栅格地图中的障碍物的位置后，还包括：将所述静态栅格地图中包含所述障碍物的栅格点赋值为负数。为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种通过栅格地图获取避障路径的装置，包括：全局地图获取单元：用于获取需避障区域的静态全局地图；静态栅格地图获取单元：用于将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点；障碍物位置确定单元：用于在所述静态栅格地图中确定障碍物区域；障碍代价值确定单元：用于根据所述障碍物区域，确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，所述可达区域为所述静态栅格地图中所述障碍物区域之外的区域，所述障碍代价值表征所述可达区域中各栅格点与最接近的障碍物区域之间的距离；路径确定单元：根据起点及终点在所述静态栅格地图中的位置以及所述可达区域中各栅格点的障碍代价值确定避障路径。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的装置，所述静态栅格地图获取单元包括：坐标栅格点确定模块；所述坐标栅格点确定模块：用于以建图起点所在的栅格点作为栅格原点；根据所述静态栅格地图中栅格的网格化的线条方向作为x轴和y轴的方向；根据所述原栅格点及所述x轴和y轴确定所述静态栅格地图中每个栅格点的坐标。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的装置，所述障碍代价值确定单元包括：最小行动半径设定模块和障碍代价值计算模块；所述最小行动半径设定模块，用于设定最小行动半径，所述最小行动半径为进行避障的行动物体的外接圆半径；所述障碍代价值计算模块，用于根据所述行动物体的外接圆半径以及各个栅格点到最接近的障碍物的距离计算所述可达区域中各个栅格点的障碍代价值。进一步的，如前述的通过栅格地图获取避障路径的装置，所述所述障碍代价值计算模块包括：第一障碍代价值计算模块和第二障碍代价值计算模块；所述第一障碍代价值计算模块：用于将与最接近的障碍物的距离小于等于最小行动半径的栅格点的障碍代价值赋值为100；所述第二障碍代价值计算模块：用于通过下式获得与最接近的障碍物的距离大于最小行动半径的栅格点的所述障碍代价值cost0(x，y):cost0(x，y)＝99×e-(a×d(x,y))；其中，α为设置的衰减系数，d(x，y)为坐标栅格点(x,y)到最近的障碍物的距离与所述最小行动半径之差。在本申请实施例中，采用一种通过栅格地图获取避障路径的方式，通过获取需避障区域的静态全局地图；将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点；在所述静态栅格地图中确定障碍物区域；根据所述障碍物区域，确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，所述可达区域为所述静态栅格地图中所述障碍物区域之外的区域，所述障碍代价值表征所述可达区域中各栅格点与最接近的障碍物区域之间的距离；根据起点及终点在所述静态栅格地图中的位置以及所述可达区域中各栅格点的障碍代价值确定避障路径。达到了准确获取避障路径的目的，从而实现了有效进行路径规划的技术效果，进而解决了由于障碍物较多而进行路径规划的技术问题。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例的一种通过栅格地图获取避障路径的方法的流程图；图2是根据图1中步骤S2的一种实施例的方法流程示意图；图3是根据图1中步骤S4的一种实施例的方法流程示意图；图4是根据本申请实施例的一种通过栅格地图获取避障路径的装置的模块示意图；图5是根据图4中静态栅格地图获取单元的一种实施例的模块示意图；图6是根据图4中障碍代价值确定单元的一种实施例的模块示意图；以及图7是根据图6中障碍代价值计算模块的一种实施例的模块示意图；具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过栅格地图获取避障路径的方法，其特征在于，包括：获取需避障区域的静态全局地图；将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点；在所述静态栅格地图中确定障碍物区域；根据所述障碍物区域，确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，所述可达区域为所述静态栅格地图中所述障碍物区域之外的区域，所述障碍代价值表征所述可达区域中各栅格点与最接近的障碍物区域之间的距离；根据起点及终点在所述静态栅格地图中的位置以及所述可达区域中各栅格点的障碍代价值确定避障路径。

【技术特征摘要】
1.一种通过栅格地图获取避障路径的方法，其特征在于，包括：获取需避障区域的静态全局地图；将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点；在所述静态栅格地图中确定障碍物区域；根据所述障碍物区域，确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，所述可达区域为所述静态栅格地图中所述障碍物区域之外的区域，所述障碍代价值表征所述可达区域中各栅格点与最接近的障碍物区域之间的距离；根据起点及终点在所述静态栅格地图中的位置以及所述可达区域中各栅格点的障碍代价值确定避障路径。2.根据权利要求1所述的通过栅格地图获取避障路径的方法，其特征在于，所述将所述静态全局地图网格化得到静态栅格地图，具体为：将所述静态全局地图网格化为栅格大小是5cm*5cm的静态栅格地图。3.根据权利要求1所述的通过栅格地图获取避障路径的方法，其特征在于，在将所述静态栅格地图中的每个栅格作为一个栅格点之后，还包括：以建图起点所在的栅格点作为栅格原点；根据所述静态栅格地图中栅格的网格化的线条方向作为x轴和y轴的方向；根据所述原栅格点及所述x轴和y轴确定所述静态栅格地图中每个栅格点的坐标。4.根据权利要求1所述的通过栅格地图获取避障路径的方法，其特征在于，所述确定可达区域中各栅格点的障碍代价值，包括：设定最小行动半径，所述最小行动半径为进行避障的行动物体的外接圆半径；根据所述行动物体的外接圆半径以及各个栅格点到最接近的障碍物的距离计算所述可达区域中各个栅格点的障碍代价值。5.根据权利要求1所述的通过栅格地图获取避障路径的方法，其特征在于，所述计算所述可达区域中各个栅格点的障碍代价值，包括：将与最接近的障碍物的距离小于等于最小行动半径的栅格点的障碍代价值赋值为100；通过下式获得与最接近的障碍物的距离大于最小行动半径的栅格点的所述障碍代价值cost0(x，y)：cost0(x，y)＝99×e-(α×d(x，y))；其中，α为设置的衰减系数，d(x，y)为坐标栅格点(x,y)到最近的障碍物的距离与所述最小行动半径之差。6.根据权利要求1所述的通过栅格地图获取避障路径的方法，其特征在于，在确定所述静态栅格地图中的障碍物的位置后，还包括：将所述静态栅格地图中包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟民，梁震烁，黄强，张华，
申请(专利权)人：北京理工华汇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11