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

本公开提供一种运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质。本公开提供的运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质，先初始化一条当前路径，再对该路径进行合理化判断，若路径中包括不合理的运动状态，则可以计算不合理运动状态对应的避障性增量，从而根据避障性增量对不合理状态进行更新，进而使得规划的运动路径得以更新，再重复的对新的路径进行和理性判断，能够得到一条合理且充分连续的运动路径，能够用于指导运动部件进行移动，从而解决现有技术中的机械臂运动规划方法实用性不高的问题。

【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
本公开涉及运动规划技术，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
运动规划(MotionPlanning)就是在给定的位置之间确定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。目前常用的运动规划方法是人工势场法以及基于启发式搜索的A*算法。应用人工势场法规划出来的路径一般是比较平滑并且安全。这种方式需要将空间栅格化，每个格子可以认为是机械臂移动的步长，这种方式的一个问题就是如何选取这一步长。若步长太大，也就是空间的分辨率较低，则会产生很多重复无意义的计算，增加路径规划的施加和效率；若步长太小，也就是空间的分辨率较高，则路径规划的过程中极易无法计算机械臂的轨迹。因此，现有技术中的机械臂运动规划方法实用性不高。
技术实现思路
本公开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机械臂运动规划方法实用性不高的问题。本公开的第一个方面是提供一种运动规划方法，包括：根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径；根据预设路径点数对所述当前路径进行分割，得到带有时间信息的运动状态；判断所述运动状态是否符合合理性规则；若否，则确定不合理状态对应的避障性增量；根据所述避障性增量、所述不合理状态确定更新运动状态，并根据所述更新运动状态更新所述当前路径，得到新的当前路径；根据所述更新运动状态继续执行所述判断所述运动状态是否合理的步骤。本公开的另一个方面是提供一种运动规划装置，包括：第一确定模块，用于根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径；分割模块，用于根据预设路径点数对所述当前路径进行分割，得到带有时间信息的运动状态；判断模块，用于判断所述运动状态是否符合合理性规则；若否，则第二确定模块确定不合理状态对应的避障性增量；更新模块，用于根据所述避障性增量、所述不合理状态确定更新运动状态，并根据所述更新运动状态更新所述当前路径，得到新的当前路径；所述判断模块根据所述更新运动状态继续执行所述判断所述运动状态是否合理的步骤。本公开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。本公开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。本公开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：本公开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：根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径；根据预设路径点数对当前路径进行分割，得到带有时间信息的运动状态；判断运动状态是否符合合理性规则；若否，则确定不合理状态对应的避障性增量；根据避障性增量、不合理状态确定更新运动状态，并根据更新运动状态更新当前路径，得到新的当前路径；根据新的更新运动状态继续执行判断运动状态是否合理的步骤。本公开提供的运动规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质，先初始化一条当前路径，再对该路径进行合理化判断，若路径中包括不合理的运动状态，则可以计算不合理运动状态对应的避障性增量，从而根据避障性增量对不合理状态进行更新，进而使得规划的运动路径得以更新，再重复的对新的路径进行和理性判断，能够得到一条合理且充分连续的运动路径，能够用于指导运动部件进行移动。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为本专利技术一示例性实施例示出的运动规划装置的结构图；图5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6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。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。如图1所示，本实施例提供的运动规划方法包括：步骤101，根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径。可以由具备计算功能的电子设备执行本实施例提供的方法，例如，可以是计算机、平板电脑、智能移动设备(如智能手机)等。该电子设备可移动平台直接或间接的连接，也可以不连接。若二者连接，则电子设备还可以根据规划的运动轨迹控制可移动平台的运动部件移动。电子设备可以获取可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态。其中，电子设备可以通过传感器等部件检测运动部件的初始运动状态，还可以由用户输入运动部件的初始运动状态。具体的，运动部件的目标运动状态也可以是用户手动输入的，还可以是电子设备自动检测的。例如，用户输入运动部件需要抓取的物品，或需要达到的指定位置，则电子设备可以确定出运动部件处于何种状态时，能够抓取到该物品或到达该指定位置，从而确定出目标运动状态。进一步的，可以根据获取的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径。具体可以采用多项式的方式确定当前路径，例如，可以构建三次多项式、四次多项式或五次多项式，该多项式以时间为自变量、运动状态为因变量，可以通过调整多项式内的参数，使得在时刻0时，多项式结果为初始运动状态，在时刻t时，多项式结果为目标运动状态，t可以根据需求进行设置，具体可以是预计的运动部件的运动时长。实际应用时，在开始为运动部件进行运动规划之前，可以设置一些参数，具体可以由用户根据需求设置，也可以是电子设备根据历史经验确定这些参数。在设置参数时，可以设置路径时长t，从而在运动规划时，规划出运动所需时间满足路径时长t的运动轨迹。基于步骤101可以得到最初的当前路径，通过多项式构建路径，能够得到一条完整、充分连续的运动轨迹，且该运动轨迹符合预期的运动时长。步骤102，根据预设路径点数对当前路径进行分割，得到带有时间信息的运动状态。其中，在设置参数时，还可以设置预设路径点数。预设路径点数设置的越多，在后期处理时数据处理量也越大，但是规划出的路径也越符合预期。因此，可以根据需求设置预设路径点数。具体的，电子设备可以获取预设的路径点数，并基于预设路径点数对当前路径进行分割，能够得到多个运动状态。当前路径虽然可以理解为是一条运动轨迹，但其包含了多个运动状态，运动部件根据当前路径中的运动状态进行切换，从而形成该运动轨迹。进一步的，运动部件在不同的时间，会处于当前路径中的不同运动状态。例如，在时刻0，运动部件处于初始运动状态，在时刻t0处于中间运动状态，在时刻t处于目标运动状态。因此，可以根据时间对当前路径进行分割。实际应用时，可以根据时间对当前路径进行等分，分割点即为带有时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动规划方法，其特征在于，包括：根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径；根据预设路径点数对所述当前路径进行分割，得到带有时间信息的运动状态；判断所述运动状态是否符合合理性规则；若否，则确定不合理状态对应的避障性增量；根据所述避障性增量、所述不合理状态确定更新运动状态，并根据所述更新运动状态更新所述当前路径，得到新的当前路径；根据所述更新运动状态继续执行所述判断所述运动状态是否合理的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种运动规划方法，其特征在于，包括：根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径；根据预设路径点数对所述当前路径进行分割，得到带有时间信息的运动状态；判断所述运动状态是否符合合理性规则；若否，则确定不合理状态对应的避障性增量；根据所述避障性增量、所述不合理状态确定更新运动状态，并根据所述更新运动状态更新所述当前路径，得到新的当前路径；根据所述更新运动状态继续执行所述判断所述运动状态是否合理的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若每个所述运动状态都合理，则确定所述当前路径为最终路径。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径，包括：构建以时间为自变量、所述运动状态为因变量的五次多项式，所述五次多项式满足以下条件：当所述时间为0时，所述多项式结果为所述初始运动状态，当所述时间为预计运动时间时，所述多项式结果为所述目标运动状态；将所述五次多项式确定为所述当前路径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据预设路径点数对所述当前路径进行分割，得到带有时间信息的运动状态，包括：根据所述预设路径点数对预计运动时长进行切割，确定多个子时间；根据所述五次多项式确定所述子时间对应的运动状态。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合理规则包括以下条件：所述运动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运动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1所述的方法，其特征在于，所述确定不合理状态对应的避障性增量，包括：根据预设障碍物模型、运动部件模型确定所述运动部件与障碍物之间相反的方向信息；根据所述方向信息确定所述不合理状态对应的避障性增量。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若判断所述运动状态不符合合理性规则，则所述方法还包括：确定所述不合理状态对应的光滑性增量；所述根据所述避障性增量、所述不合理状态确定更新运动状态，包括：根据所述避障性增量、所述光滑性增量、所述不合理状态确定更新运动状态。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述不合理状态对应的光滑性增量，包括：获取所述不合理状态对应的时间信息；根据所述时间信息确定所述不合理状态对应的上一个运动状态；根据所述上一个运动状态、所述不合理状态、预设光滑性权重值，确定所述光滑性增量。9.根据权利要求1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；所述目标状态包括目标第一轴状态值、目标第二轴状态值、目标第三轴状态值、目标第四轴状态值；所述根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确定当前路径，包括：根据所述初始状态中包括的所述第一轴状态值、第二轴状态值、第四轴状态值、所述目标状态包括的目标第一轴状态值、目标第二轴状态值、目标第四轴状态值，确定所述根据可移动平台的运动部件的当前路径。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，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；所述判断所述运动状态是否符合合理性规则之前，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；所述判断所述运动状态是否符合合理性规则，包括：根据所述最终障碍物模型判断所述运动状态是否符合合理性规则。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，若每个所述运动状态都合理，则根据所述当前路径、所述规划第三轴状态值确定最终路径。12.一种运动规划装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于根据可移动平台的运动部件的初始运动状态、目标运动状态确...

【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