运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质。包括：获取权重参数、规划时间，判断权重参数是否大于等于参数阈值和/或规划时间是否小于时间阈值；若权重参数大于等于参数阈值和/或规划时间小于时间阈值，则根据当前权重参数确定当前路径，并根据预设调整规则调整权重参数得到调整后的权重参数；若权重参数小于参数阈值和/或规划时间大于等于时间阈值，则：根据当前路径确定最终路径。本发明专利技术提供的方案针对每个权重参数值都可以规划出一条当前运动路径，通过预设规则调整权重参数，能够使规划的路径越来越好，同时，通过判断规划时间是否超出阈值，还可以控制规划时间，因此，本发明专利技术提供的方案能够平衡最优路径与规划时间。

Motion Planning Method, Device, Equipment and Computer Readable Storage Media

The invention provides a motion planning method, device, device and computer readable storage medium. It includes: obtaining weighting parameters and planning time, judging whether the weighting parameters are greater than or equal to the parameter threshold and/or planning time is less than the time threshold; if the weighting parameters are greater than or equal to the parameter threshold and/or planning time is less than the time threshold, the current path is determined according to the current weighting parameters, and the weighting parameters are adjusted according to the preset adjustment rules to get the adjusted weighting parameters; if the weighting parameters are greater than or equal to the parameter threshold and/or planning time is less than the time If the weight parameter is less than the parameter threshold and/or the planning time is greater than or equal to the time threshold, the final path is determined according to the current path. The scheme provided by the invention can plan a current motion path for each weight parameter value. By adjusting the weight parameter by preset rules, the planned path can be better and better. At the same time, the planning time can be controlled by judging whether the planning time exceeds the threshold value. Therefore, the scheme provided by the invention can balance the optimal path and the planning time.

【技术实现步骤摘要】
运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质
本专利技术涉及运动规划技术，尤其涉及一种运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
目前，在工业生产过程中，经常使用机械代替人工来进行生产作业，以提高生产效率，并降低生成成本。若机械在生产过程中需要移动，则需要对其进行运动规划，从而使机械能够到达目的地进行作业。运动规划(MotionPlanning)是指在给定的位置A与位置B之间为机器人找到一条符合约束条件的路径。这个约束可以是无碰撞、路径最短、机械功最小等。现有技术中的路径规划方法中，以付出代价最小为条件确定最终路径，但是这使得规划算法需要的执行时间过长，导致工业机械臂的实时性得不到满足。因此，现有技术中的运动规划方法存在一定的局限性，不能快速的确定出一条安全的路径。
技术实现思路
本专利技术提供一种运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中的运动规划方法不能快速规划出路径的问题。本专利技术的第一个方面是提供一种运动规划方法，包括：获取可移动平台的运动部件的初始状态，并将所述初始状态加入第一列表中；获取规划时间、用于确定代价估计值的权重参数，并判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值；若所述权重参数大于等于所述参数阈值和/或所述规划时间小于所述时间阈值，则：根据所述权重参数在所述第一列表的状态中确定所述运动部件的当前状态；根据所述当前状态确定当前路径，并根据预设调整规则调整权重参数得到调整后的权重参数；根据所述调整后的参数继续执行判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值的步骤；若所述权重参数小于所述参数阈值和/或所述规划时间大于等于所述时间阈值，则：根据所述当前路径确定最终路径。本专利技术的另一个方面是提供一种运动规划装置，包括：获取模块，用于获取可移动平台的运动部件的初始状态，并将所述初始状态加入第一列表中；判断模块，用于获取规划时间、用于确定代价估计值的权重参数，并判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值；当前状态确定模块，若所述权重参数大于等于所述参数阈值和/或所述规划时间小于所述时间阈值，则所述当前状态确定模块根据所述权重参数在所述第一列表的状态中确定所述运动部件的当前状态；当前路径确定模块，用于根据所述当前状态确定当前路径；调整模块，用于根据预设调整规则调整权重参数得到调整后的权重参数；所述判断模块还用于根据所述调整后的参数继续执行判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值的步骤；最终路径确定模块，若所述权重参数小于所述参数阈值和/或所述规划时间大于等于所述时间阈值时，则所述最终路径确定模块根据所述当前路径确定最终路径。本专利技术的又一个方面是提供一种运动规划设备，包括：存储器；处理器；以及计算机程序；其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现如上述第一方面所述的运动规划方法。本专利技术的又一个方面是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以实现如上述第一方面所述的运动规划方法。本专利技术提供的运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质的技术效果是：本专利技术提供的运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质，包括获取可移动平台的运动部件的初始状态，并将初始状态加入第一列表中；获取规划时间、用于确定代价估计值的权重参数，并判断权重参数是否大于等于参数阈值和/或规划时间是否小于时间阈值；若权重参数大于等于参数阈值和/或规划时间小于时间阈值，则：根据权重参数在第一列表确定运动部件的当前状态；根据当前状态确定当前路径，并根据预设调整规则调整权重参数得到调整后的权重参数；根据调整后的权重参数继续执行判断权重参数是否大于等于参数阈值和/或规划时间是否小于时间阈值的步骤；若权重参数小于参数阈值和/或规划时间大于等于时间阈值，则：根据当前路径确定最终路径。本专利技术提供的运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质中，设置有用于衡量路径规划优劣的权重参数，对于每个权重参数值都可以规划出一条当前运动路径，通过预设规则调整权重参数，能够使规划的路径越来越好，同时，通过判断规划时间是否超出阈值，还可以控制规划时间，因此，本专利技术提供的方法能够平衡最优路径与规划时间，从而提高路径规划效率。附图说明图1为本专利技术一示例性实施例示出的运动规划方法的流程图；图2为本专利技术另一示例性实施例示出的运动规划方法的流程图；图3为本专利技术又一示例性实施例示出的运动规划方法的流程图；图4为本专利技术再一示例性实施例示出的运动规划方法的流程图；图5为本专利技术一示例性实施例示出的运动规划装置的结构图；图6为本专利技术另一示例性实施例示出的运动规划装置的结构图；图7为本专利技术一示例性实施例示出的运动规划设备的结构图。具体实施方式图1为本专利技术一示例性实施例示出的运动规划方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的运动规划方法包括：步骤101，获取可移动平台的运动部件的初始状态，并将初始状态加入第一列表中。其中，本实施例提供的方法可以为可移动的机械平台的运动部件规划运动状态。例如，机械臂的各个关节的状态、机器人的腿的运动状态等。对于机械臂来说，状态是指机械臂中各个关节的状态值，如四轴机械臂中，第一、二、四关节是通过调整轴的角度进行运动的，第三关节是通过调整高度运动的，因此，机械臂的状态可以包括(θ1、θ2、h、θ4)，其中，θ1、θ2、θ4是指第一、二、四关节的角度值，h是指第三关节相对于地面的高度值。其他类型的机械臂与此类似。具体的，可以预先设置第一列表，用于存储运动部件运动时的备选状态。进一步的，在规划运动路线开始时，可以先获取运动部件的初始状态，并将初始状态加入第一列表中。由于在开始规划运动路线时，还无法确定运动部件的转换状态，唯一能确定的就是运动部件需要从初始状态开始运动，因此，初始状态是机械臂一定会经历的状态。可以通过传感器或其他检测方式获取运动部件的初始状态，并将其加入第一列表中。步骤102，获取规划时间、用于确定代价估计值权重参数，并判断权重参数是否大于等于参数阈值和/或规划时间是否小于时间阈值。实际应用时，在方法执行之初，获取的权重参数是预设的权重参数值，在方法执行到第二轮或者多轮时，权重参数是调整后的参数值。具体的，代价估计值是从初始状态经由子状态到目标状态的代价估计。具体可以表示为：f(θ)＝g(θ)+εh(θ)其中，f(θ)为状态θ的代价估计值，g(θ)为在状态空间中从初始状态到状态θ所花费的实际代价，h(θ)为从状态θ到目标状态的最佳路径的估计代价，ε为权重参数。该权重参数是随着方法的执行进行调整的。其中，获取的规划时间是指本方法共执行的时间，例如，在方法刚开始执行时，获取的规划时间可以是步骤101所耗费的时间。可以在执行到本步骤时，就获取从方法之行开始时到当前的总时长。具体的，参数阈值可以是预先设置的，例如，可以将参数阈值确定为1。权重参数是用来衡量路径优劣的指标，当权重参数小于参数阈值时，可以认为已经得到了路径的最优解。进一步的，时间阈值也可以是预先设置的，若路径规划时间大于时间阈值，则可以认为花费了较长时间来寻求最优路径，花费时间越多为了规划路径所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动规划方法，其特征在于，包括：获取可移动平台的运动部件的初始状态，并将所述初始状态加入第一列表中；获取规划时间、用于确定代价估计值的权重参数，并判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值；若所述权重参数大于等于所述参数阈值和/或所述规划时间小于所述时间阈值，则：根据所述权重参数在所述第一列表的状态中确定所述运动部件的当前状态；根据所述当前状态确定当前路径，并根据预设调整规则调整权重参数得到调整后的权重参数；根据所述调整后的参数继续执行判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值的步骤；若所述权重参数小于所述参数阈值和/或所述规划时间大于等于所述时间阈值，则：根据所述当前路径确定最终路径。

【技术特征摘要】
1.一种运动规划方法，其特征在于，包括：获取可移动平台的运动部件的初始状态，并将所述初始状态加入第一列表中；获取规划时间、用于确定代价估计值的权重参数，并判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值；若所述权重参数大于等于所述参数阈值和/或所述规划时间小于所述时间阈值，则：根据所述权重参数在所述第一列表的状态中确定所述运动部件的当前状态；根据所述当前状态确定当前路径，并根据预设调整规则调整权重参数得到调整后的权重参数；根据所述调整后的参数继续执行判断所述权重参数是否大于等于参数阈值和/或所述规划时间是否小于时间阈值的步骤；若所述权重参数小于所述参数阈值和/或所述规划时间大于等于所述时间阈值，则：根据所述当前路径确定最终路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前状态确定当前路径，包括：判断所述当前状态与目标状态是否满足预设的匹配条件；若不满足所述匹配条件，则：确定所述当前状态的合理邻状态；将满足第一预设规则的所述合理邻状态加入所述第一列表，将满足第二预设规则的所述合理邻状态加入第二列表；继续执行根据所述权重参数在所述第一列表的状态中确定所述运动部件的当前状态的步骤；若满足所述匹配条件，则：根据所述当前状态规划当前路径；将所述第二列表中的状态移至所述第一列表。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述权重参数在所述第一列表的状态中确定所述运动部件的当前状态，包括：根据所述权重参数确定所述第一列表中的各个状态的代价估计值；将所述第一列表中代价估计值最小的状态确定为所述当前状态。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前状态的合理邻状态，包括获取所述当前状态的邻状态，将满足合理规则的所述邻状态确定为所述合理邻状态。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述合理规则包括以下条件：所述邻状态属于所述运动部件的运动范围、所述运动部件位于所述邻状态时与障碍物的距离大于等于安全距离。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：将所述当前状态从所述第一列表移至第三列表；相应的，所述将满足第一预设规的所述合理邻状态加入所述第一列表，包括：判断所述合理邻状态是否在所述第一列表或所述第三列表中，若不在，则将所述合理邻状态加入所述第一列表中，并将所述合理邻状态确定为所述当前状态的子状态。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述合理邻状态在第一列表中，则：获取所述第一列表中的所述合理邻状态的第一原有实际代价；根据所述当前状态、所述合理邻状态，确定所述合理邻状态的第一实际代价；判断所述第一实际代价是否小于所述第一原有实际代价，若是，则根据所述第一实际代价更新所述第一原有实际代价，并将所述合理邻状态确定为所述当前状态的子状态。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述合理邻状态在所述第三列表中，则将满足第二预设规则的所述合理邻状态加入第二列表；所述将满足第二预设规则的所述合理邻状态加入第二列表，包括：获取所述第三列表中的所述合理邻状态的第二原有实际代价；根据所述当前状态、所述合理邻状态，确定所述合理邻状态的第二实际代价；判断所述第二实际代价是否小于所述第二原有实际代价；若是，则将所述合理邻状态移至所述第二列表，并根据所述第二实际代价更新所述第二原有实际代价；将所述合理邻状态确定为所述当前状态的子状态。9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前状态规划当前路径，包括：根据所述当前状态回溯父状态，直到所述父状态为所述初始状态为止，并根据回溯结果确定所述当前路径。10.根据权利要求2、3、5-8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据预设调整规则调整所述权重参数得到调整后的权重参数，包括：计算所述权重参数与预设参数步长的差值，并将所述差值确定为所述调整后的权重参数。11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述初始状态包括第一轴状态值、第二轴状态值、第三轴状态值、第四轴状态值；相应的，所述将所述初始状态加入第一列表中，包括：将所述初始状态中的所述第一轴状态值、所述第二轴状态值、所述第四轴状态值加入所述第一列表中。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述获取可移动平台的运动部件的初始状态之后，所述将所述初始状态加入第一列表中之前，还包括：获取所述初始状态中的所述第三轴状态值，获取所述目标状态的目标第三状态值；确定所述第三轴状态值、目标第三状态值中的较大值为规划第三轴状态值；相应的，所述确定所述当前状态的合理邻状态，包括：获取障碍物模型中障碍物的高度值；若所述高度值小于所述规划第三轴状态值，则在所述障碍物模型中删除所述障碍物得到最终障碍物模型；根据所述最终障碍物模型确定所述当前状态的所述合理邻状态。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前路径规划最终路径，包括：将所述规划第三轴状态值加入所述当前路径中，得到所述最终路径。14.一种运动规划装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取可移动平台的运动部件的初始状态，并将所述初始状态加入第一列表中；判断模块，用于获取规划时间、用于确定代价估计...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨开红，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44