一种规划机器人局部路径的方法、装置及机器人制造方法及图纸

本申请适用于机器人技术领域，提供了一种规划机器人局部路径的方法、装置及机器人，其中规划机器人局部路径的方法包括规划所述机器人的全局路径，获取所述机器人的当前位置，并确定包含所述当前位置的局部区域范围，将所述全局路径在所述局部区域范围内的部分作为主路径，根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径，所述预设参考模板包括至少一条参考路径，将确定的每条子目标局部路径依次进行连接，生成所述局部区域范围内的目标局部路径。本申请可以使机器人沿确定的局部路径行走，有利于提高机器人运动的准确性。

A method, device and robot for planning local path of robot

【技术实现步骤摘要】
一种规划机器人局部路径的方法、装置及机器人
本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种规划机器人局部路径的方法、装置、机器人及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着人工智能技术的日益成熟，越来越多的机器人被用于人们的日常工作和生活中。然而现有技术中的机器人在进行前后两次路径规划后，所得的局部路径不尽相同，容易出现行走路径的不可控性，从而影响自身的正常运动。故有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
技术实现思路
鉴于此，本申请实施例提供了一种规划机器人局部路径的方法、装置及机器人，可以使机器人沿确定的局部路径行走，有利于提高机器人运动的准确性。本申请实施例的第一方面提供了一种规划机器人局部路径的方法，包括：规划所述机器人的全局路径；获取所述机器人的当前位置，并确定包含所述当前位置的局部区域范围，将所述全局路径在所述局部区域范围内的部分作为主路径；根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径，所述预设参考模板包括至少一条参考路径；将确定的每条子目标局部路径依次进行连接，生成所述局部区域范围内的目标局部路径。在一个实施例中，根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径包括：对所述预设参考模板进行预处理；当预处理后的预设参考模板的底部中心与所述当前位置重合且预处理后的预设参考模板的中心线与所述主路径重合时，根据预设的参数对当前子局部区域范围内所述预设参考模板中的参考路径进行评分；将评分最高的一条参考路径作为当前子局部区域范围内的子目标局部路径，并将所述子目标局部路径的终点所在的相邻子局部区域范围作为新的当前子局部区域范围；对预处理后的预设参考模板进行再处理；当再处理后的预设参考模板的底部中心与所述子目标局部路径的终点重合且再处理后的预设参考模板的中心线与所述主路径或经过所述子目标局部路径的终点的切线重合时，确定所述新的当前子局部区域范围内的子目标局部路径，直至所述新的当前子局部区域范围为所述局部区域范围内的最后一个子局部区域范围。在一个实施例中，所述预处理包括平移和/或旋转，所述再处理包括平移和/或旋转。在一个实施例中，根据预设的参数对当前子局部区域范围内所述预设参考模板中的参考路径进行评分包括：根据第一预设公式对当前子局部区域范围内所述预设参考模板中的参考路径进行评分，所述第一预设公式为：Fn＝α×Sgn+β×Spn+γ×Sobsn；其中，Fn为当前子局部区域范围内所述预设参考模板中第n条参考路径的评分，α为第一权重，β为第二权重，γ为第三权重，Sgn为第n条参考路径的起点与子目标点间的距离，Spn为第n条参考路径的长度，Sobsn为第n条参考路径的中心与同一障碍物间的距离。在一个实施例中，在规划所述机器人的全局路径之前，还包括：按照第二预设公式生成预设参考模板，所述第二预设公式为：其中，xt,i为预设参考模板中第i条参考路径上节点的瞬时横坐标，yt,i为预设参考模板中第i条参考路径上节点的瞬时纵坐标，θt,i为预设参考模板中第i条参考路径与水平方向所成的瞬时角度，xt-1,i为预参考模板中第i条参考路径上节点的初始横坐标，yi-1,t为预设参考模板中第i条参考路径上节点的初始纵坐标，θt-1,i为预设参考模板中第i条参考路径与水平方向所成的初始角度，v为生成预设参考模板中第i条参考路径时所需的线速度，ω为生成预设参考模板中第i条参考路径所需的角速度，Δs为相邻两采样点间的距离，i为正整数。在一个实施例中，所述方法还包括：根据所述目标局部路径的形状对所述预设参考模板进行调整。在一个实施例中，所述方法还包括：获取所述目标局部路径的目标朝向和所述机器人的当前朝向；调整所述机器人的当前朝向，以使得调整后的所述机器人沿所述目标朝向行走。本申请实施例的第二方面提供了一种规划机器人局部路径的装置，包括：规划模块，用于规划所述机器人的全局路径；第一确定模块，用于获取所述机器人的当前位置，并确定包含所述当前位置的局部区域范围，将所述全局路径在所述局部区域范围内的部分作为主路径；第二确定模块，用于根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径，所述预设参考模板包括至少一条参考路径；生成模块，用于将确定的每条子目标局部路径依次进行连接，生成所述局部区域范围内的目标局部路径。本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现上述第一方面提及的方法。本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面提及的方法。本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在机器人上运行时，使得机器人执行上述第一方面中任一项所述的方法。本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：在本实施例中，首先规划所述机器人的全局路径，然后获取所述机器人的当前位置，并确定包含所述当前位置的局部区域范围，将所述全局路径在所述局部区域范围内的部分作为主路径，再根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径，所述预设参考模板包括至少一条参考路径，最后将确定的每条子目标局部路径依次进行连接，生成所述局部区域范围内的目标局部路径。与现有技术相比，通过本申请实施例可以使机器人沿确定的局部路径行走，有利于提高机器人运动的准确性；本申请实施例还可以根据当前子局部区域范围内的子目标局部路径的信息和对参考模板的进一步处理，生成与当前子局部区域范围相邻的子局部区域范围内的子目标局部路径，有利于提高生成子目标局部路径的整体效率，具有较强的易用性和实用性。可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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-a为本申请实施例一提供的规划机器人局部路径的方法的流程示意图；图1-b为本申请实施例一提供的预设参考模板的示意图；图2-a为本申请实施例二提供的规划机器人局部路径的方法的流程示意图；图2-b为本申请实施例二提供的所述方法应用于某种场景下所得的局部路径示意图；图3为本申请实施例三提供的规划机器人局部路径的装置的结构示意图；图4为本申请实施例四提供的机器人的结构示意图。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种规划机器人局部路径的方法，其特征在于，包括：/n规划所述机器人的全局路径；/n获取所述机器人的当前位置，并确定包含所述当前位置的局部区域范围，将所述全局路径在所述局部区域范围内的部分作为主路径；/n根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径，所述预设参考模板包括至少一条参考路径；/n将确定的每条子目标局部路径依次进行连接，生成所述局部区域范围内的目标局部路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种规划机器人局部路径的方法，其特征在于，包括：
规划所述机器人的全局路径；
获取所述机器人的当前位置，并确定包含所述当前位置的局部区域范围，将所述全局路径在所述局部区域范围内的部分作为主路径；
根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径，所述预设参考模板包括至少一条参考路径；
将确定的每条子目标局部路径依次进行连接，生成所述局部区域范围内的目标局部路径。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设参考模板和所述主路径，确定所述局部区域范围内每个子局部区域范围内的子目标局部路径包括：
对所述预设参考模板进行预处理；
当预处理后的预设参考模板的底部中心与所述当前位置重合且预处理后的预设参考模板的中心线与所述主路径重合时，根据预设的参数对当前子局部区域范围内所述预设参考模板中的参考路径进行评分；
将评分最高的一条参考路径作为当前子局部区域范围内的子目标局部路径，并将所述子目标局部路径的终点所在的相邻子局部区域范围作为新的当前子局部区域范围；
对预处理后的预设参考模板进行再处理；
当再处理后的预设参考模板的底部中心与所述子目标局部路径的终点重合且再处理后的预设参考模板的中心线与所述主路径或经过所述子目标局部路径的终点的切线重合时，确定所述新的当前子局部区域范围内的子目标局部路径，直至所述新的当前子局部区域范围为所述局部区域范围内的最后一个子局部区域范围。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预处理包括平移和/或旋转，所述再处理包括平移和/或旋转。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据预设的参数对当前子局部区域范围内所述预设参考模板中的参考路径进行评分包括：
根据第一预设公式对当前子局部区域范围内所述预设参考模板中的参考路径进行评分，所述第一预设公式为：
Fn＝α×Sgn+β×Spn+γ×Sobsn；
其中，Fn为当前子局部区域范围内所述预设参考模板中第n条参考路径的评分，α为第一权重，β为第二权重，γ为第三权重，Sgn为第n条参考路径的起点与子目标点间的距离，Spn为第n条参考路径的长度，Sobsn为第n条参考路径的中心与同一障碍物间的距离。

【专利技术属性】
技术研发人员：夏舸，李超，张志强，
申请(专利权)人：深圳优地科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44