路径规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路径规划方法及装置。其中，该方法包括：确定栅格地图，其中，栅格地图是对机器人的运行地图进行栅格划分后得到的地图，栅格地图中包括多个栅格；获取栅格临时占用表，其中，栅格临时占用表用于存放栅格的坐标信息和每个机器人在不同时刻对栅格的占用信息；依据栅格临时占用表，确定机器人从起点到达目标点的目标行进路径，其中，目标行进路径至少包括：到达每个栅格的时间以及在栅格的停留时长。本发明专利技术解决了相关技术中无法解决多个机器人在地图上行走时容易发生碰撞的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
路径规划方法及装置
本专利技术涉及路径规划
，具体而言，涉及一种路径规划方法及装置。
技术介绍
移动机器人路径规划问题即在一个具有静态或动态障碍物的环境下，给定一个起点和终点，规划出一条无碰撞的最优路径，使移动机器人安全到达终点。当前，机器人的路径规划多是基于单个机器人的路径规划，在进行路径规划时，会考虑到起点到的距离和障碍物，减少路径碰撞，选择从起点到终点的行进代价最小的路径节点，然后搜索出一条从起点到终点的最短路径。由于地图保存了所有节点是否为静态障碍物的信息，在搜寻路径过程中，一般能够避开静态障碍物节点，从而无碰撞的到达终点目标点。但是，这种路径规划方式，无法适用于多个机器人的路径规划中，多个机器人在行进过程中除了要面对静态障碍物外，还面临着与其他移动机器人产生冲突的风险。由于移动机器人在地图上运行时位置是实时变化的，地图无法提前保存这些移动机器人位置信息，因此当前的这种路径规划方式无法解决多个机器人之间发生路径行进冲突，发生碰撞的问题。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种路径规划方法及装置，以至少解决相关技术中无法解决多个机器人在地图上行走时容易发生碰撞的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种路径规划方法，包括：确定栅格地图，其中，所述栅格地图是对机器人的运行地图进行栅格划分后得到的地图，所述栅格地图中包括多个栅格；获取栅格临时占用表，其中，所述栅格临时占用表用于存放所述栅格的坐标信息和每个机器人在不同时刻对栅格的占用信息；依据所述栅格临时占用表，确定所述机器人从起点到达目标点的目标行进路径，其中，所述目标行进路径至少包括：到达每个栅格的时间以及在栅格的停留时长。进一步地，获取栅格临时占用表包括：构建当前规划路径的机器人的开启列表，其中，所述开启列表中存放机器人搜索的可选择的路径节点，所述开启列表中预先存储机器人的起点；循环执行路径搜索子步骤S1至S4：S1，确定所述开启列表中的每个可选择的路径节点到达目标点的行进距离和行进时长，得到多个路径值；S2，选取所述多个路径值中数值最小的路径值所对应的路径节点作为当前节点，并将所述当前节点加入关闭列表，其中，所述关闭列表中存放机器人从起点到达目标点的路径值最小的路径节点；S3，判断所述当前节点是否为目标点；S4，在所述当前节点不是所述目标点的情况下，搜索所述当前节点周围的路径节点，并将搜索出的可选的路径节点加入所述开启列表；在所述当前节点为目标点的情况下，从所述目标点为起点反向查询所述关闭列表中存放的与所述目标点对应的多个层级父节点，直至到达所述起点，得到路径节点集合；根据所述路径节点集合和机器人到达每个路径节点的时间，确定所述栅格临时占用表。进一步地，在所述当前节点不是所述目标点的情况下，搜索所述当前节点周围的路径节点，并将搜索出的可选的路径节点加入所述开启列表包括：获取所述当前节点周围的多个路径子节点；判断搜索出的当前节点周围的各个路径子节点是否为目标子节点，其中，所述目标子节点的类型至少包括：障碍物、加入关闭列表的节点、当前路径地图外的节点；在所述当前节点周围的各个路径子节点为所述目标子节点时，放弃所述路径子节点；在所述当前节点周围的各个路径子节点不是所述目标子节点，并确定路径子节点为可选的路径子节点时，将该路径子节点加入所述开启列表。进一步地，将路径子节点加入所述开启列表包括：确定所述机器人到达所述路径子节点的时间点；根据所述路径子节点的节点信息，判断所述路径子节点是否在所述栅格临时占用表中；若所述路径子节点在所述栅格临时占用表中，启动避碰策略；若所述路径子节点不在所述栅格临时占用表中，计算路径子节点的路径值，并将路径子节点加入所述开启列表中。进一步地，启动避碰策略包括：判断所述机器人是否会与其它机器人产生正面碰撞；若确定所述机器人会与其它机器人产生正面碰撞，放弃所述路径子节点；若确定所述机器人不会与其它机器人产生正面碰撞，采用等待策略避碰。进一步地，采用等待策略避碰包括：计算所述机器人与其它机器人会产生侧面碰撞的时间点和碰撞栅格；计算停留时长；在所述机器人到达所述碰撞栅格前方的行进栅格时，在所述行进栅格中等待所述停留时长；在所述停留时长结束后，控制所述机器人沿着所述目标行进路径继续移动。进一步地，在计算路径子节点的路径值，并将路径子节点加入所述开启列表之前，还包括：获取所述机器人从起点到达所述路径子节点的第一路径值和以所述路径子节点作为父节点时所述机器人从起点到达所述路径子节点的第二路径值；在所述第一路径值低于所述第二路径值时，将所述路径子节点从所述开启列表中删除，并更新所述路径子节点的父节点为所述当前节点。进一步地，计算路径子节点的路径值，并将路径子节点加入所述开启列表包括：判断所述机器人从所述当前节点移动到路径子节点是否需要转向；若所述机器人从所述当前节点移动到路径子节点需要转向，将所述路径子节点的父节点的路径值累加两个单位时间；若所述机器人从所述当前节点移动到路径子节点不需要转向，将所述路径子节点的父节点的路径值累加一个单位时间；依据所述路径子节点到目标点的行进距离和所述路径子节点的父节点的路径值，计算所述机器人从起点到目标点的总路径值；依据所述总路径值，将路径子节点加入所述开启列表。进一步地，所述栅格地图中的每个栅格用于记录有障碍物信息。进一步地，在所述栅格地图中运行的所有机器人共享所述栅格临时占用表。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种路径规划装置，包括：第一确定单元，用于确定栅格地图，其中，所述栅格地图是对机器人的运行地图进行栅格划分后得到的地图，所述栅格地图中包括多个栅格；获取单元，用于获取栅格临时占用表，其中，所述栅格临时占用表用于存放所述栅格的坐标信息和每个机器人在不同时刻对栅格的占用信息；第二确定单元，用于依据所述栅格临时占用表，确定所述机器人从起点到达目标点的目标行进路径，其中，所述目标行进路径至少包括：到达每个栅格的时间以及在栅格的停留时长。进一步地，获取单元包括：第一构建模块，用于构建当前规划路径的机器人的开启列表，其中，所述开启列表中存放机器人搜索的可选择的路径节点，所述开启列表中预先存储机器人的起点；循环模块，用于循环执行路径搜索子步骤S1至S4：S1，确定所述开启列表中的每个可选择的路径节点到达目标点的行进距离和行进时长，得到多个路径值；S2，选取所述多个路径值中数值最小的路径值所对应的路径节点作为当前节点，并将所述当前节点加入关闭列表，其中，所述关闭列表中存放机器人从起点到达目标点的路径值最小的路径节点；S3，判断所述当前节点是否为目标点；S4，在所述当前节点不是所述目标点的情况下，搜索所述当前节点周围的路径节点，并将搜索出的可选的路径节点加入所述开启列表；第一查询模块，用于在所述当前节点为目标点的情况下，从所述目标点为起点反向查询所述关闭列表中存放的与所述目标点对应的多个层级父节点，直至到达所述起点，得到路径节点集合；第一确定模块，用于根据所述路径节点集合和机器人到达每个路径节点的时间，确定所述栅格临时占用表。进一步地，所述循环模块包括：第一获取子模块，用于获取所述当前节点周围的多个路径子节点；第一判断子模块，用于判断搜索出的当前节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：确定栅格地图，其中，所述栅格地图是对机器人的运行地图进行栅格划分后得到的地图，所述栅格地图中包括多个栅格；获取栅格临时占用表，其中，所述栅格临时占用表用于存放所述栅格的坐标信息和每个机器人在不同时刻对栅格的占用信息；依据所述栅格临时占用表，确定所述机器人从起点到达目标点的目标行进路径，其中，所述目标行进路径至少包括：到达每个栅格的时间以及在栅格的停留时长。

【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：确定栅格地图，其中，所述栅格地图是对机器人的运行地图进行栅格划分后得到的地图，所述栅格地图中包括多个栅格；获取栅格临时占用表，其中，所述栅格临时占用表用于存放所述栅格的坐标信息和每个机器人在不同时刻对栅格的占用信息；依据所述栅格临时占用表，确定所述机器人从起点到达目标点的目标行进路径，其中，所述目标行进路径至少包括：到达每个栅格的时间以及在栅格的停留时长。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取栅格临时占用表包括：构建当前规划路径的机器人的开启列表，其中，所述开启列表中存放机器人搜索的可选择的路径节点，所述开启列表中预先存储机器人的起点；循环执行路径搜索子步骤S1至S4：S1，确定所述开启列表中的每个可选择的路径节点到达目标点的行进距离和行进时长，得到多个路径值；S2，选取所述多个路径值中数值最小的路径值所对应的路径节点作为当前节点，并将所述当前节点加入关闭列表，其中，所述关闭列表中存放机器人从起点到达目标点的路径值最小的路径节点；S3，判断所述当前节点是否为目标点；S4，在所述当前节点不是所述目标点的情况下，搜索所述当前节点周围的路径节点，并将搜索出的可选的路径节点加入所述开启列表；在所述当前节点为目标点的情况下，从所述目标点为起点反向查询所述关闭列表中存放的与所述目标点对应的多个层级父节点，直至到达所述起点，得到路径节点集合；根据所述路径节点集合和机器人到达每个路径节点的时间，确定所述栅格临时占用表。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述当前节点不是所述目标点的情况下，搜索所述当前节点周围的路径节点，并将搜索出的可选的路径节点加入所述开启列表包括：获取所述当前节点周围的多个路径子节点；判断搜索出的当前节点周围的各个路径子节点是否为目标子节点，其中，所述目标子节点的类型至少包括：障碍物、加入关闭列表的节点、当前路径地图外的节点；在所述当前节点周围的各个路径子节点为所述目标子节点时，放弃所述路径子节点；在所述当前节点周围的各个路径子节点不是所述目标子节点，并确定路径子节点为可选的路径子节点时，将该路径子节点加入所述开启列表。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将路径子节点加入所述开启列表包括：确定所述机器人到达所述路径子节点的时间点；根据所述路径子节点的节点信息，判断所述路径子节点是否在所述栅格临时占用表中；若所述路径子节点在所述栅格临时占用表中，启动避碰策略；若所述路径子节点不在所述栅格临时占用表中，计算路径子节点的路径值，并将路径子节点加入所述开启列表中。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，启动避碰策略包括：判断所述机器人是否会与其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志伟，任涛，李德权，史弦立，卢强，张天翼，
申请(专利权)人：珠海格力智能装备有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44