一种机器人路径的平滑方法及机器人技术

本申请适用于计算机技术领域，提供了一种机器人路径的平滑方法及机器人，包括：获取待平滑的全局路径；从全局路径确定第N个子路径，并对第N个子路径进行平滑处理，得到第N个子路径的平滑曲线；基于第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对第N+1个子路径进行平滑处理，得到第N+1个子路径的平滑曲线；重复执行该步骤，直至检测到第N+1个子路径的终点为全局路径的终点时，基于每个子路径对应的平滑曲线生成全局路径对应的平滑全局路径。通过上述方式，对全局路径中的每一段子路径均进行了平滑处理，提高了平滑全局路径平滑性，使得机器人根据平滑全局路径行走时非常稳定，进而提高了机器人的工作效率以及安全性。

A method of robot path smoothing and robot

【技术实现步骤摘要】
一种机器人路径的平滑方法及机器人
本申请属于计算机
，尤其涉及一种机器人路径的平滑方法及机器人。
技术介绍
目前，机器人通常采用A*(A-Star)算法、快速扩展随机树(RapidlyexploringRandomTree，RRT)路径规划算法等进行机器人的全局路径规划。然而，传统的这些路径规划算法规划出的全局路径平滑性很差，不利于机器人稳定行走。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种机器人路径的平滑方法及机器人，以解决传统的路径规划算法规划出的全局路径平滑性很差，不利于机器人稳定行走的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种机器人路径的平滑方法，包括：获取待平滑的全局路径；从所述全局路径确定第N个子路径，并对所述第N个子路径进行平滑处理，得到所述第N个子路径的平滑曲线；N为大于或等于1的整数；基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；当所述第N+1个子路径的终点不是所述全局路径的终点时，将N递增1，并返回执行所述基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；当所述第N+1个子路径的终点为所述全局路径的终点时，基于每个所述子路径对应的平滑曲线生成所述全局路径对应的平滑全局路径。进一步地，为了提升路径的平滑性，从所述全局路径确定第N个子路径，并对所述第N个子路径进行平滑处理，得到所述第N个子路径的平滑曲线可以包括：从所述全局路径中截取所述第N个子路径；对所述第N个子路径进行采样，得到所述第N个子路径对应的采样曲线簇；对所述采样曲线簇中的每条曲线进行评分，得到每条曲线对应的评分结果；基于每个所述评分结果，选取评分最高的曲线作为所述第N个子路径对应的平滑曲线。进一步地，为了使得到的采用曲线簇更准确，对所述第N个子路径进行采样，得到所述第N个子路径对应的采样曲线簇可以包括：基于预设速度值、预设角速度值以及预设采样次数，对所述第N个子路径进行采样，得到所述采样曲线簇。进一步地，为了准确地计算采样曲线簇中每条曲线对应的评分，对所述采样曲线簇中的每条曲线进行评分，得到每条曲线对应的评分结果可以包括：计算每条所述曲线中包含的各个采样点与所述全局路径对应的终点之间的第一距离的总和；计算每条所述曲线中包含的各个采样点与所述第N个子路径之间的第二距离的总和；计算每条所述曲线中包含的各个采样点与障碍物之间的第三距离的总和；基于预设权重系数、所述第一距离的总和、所述第二距离的总和以及所述第三距离的总和，计算每条曲线对应的评分结果。进一步地，为了准确地计算采样曲线簇中每条曲线对应的评分，基于预设权重系数、所述第一距离的总和、所述第二距离的总和以及所述第三距离的总和，计算每条曲线对应的评分结果可以包括：计算所述第一权重系数与每条曲线对应的第一距离的总和之间的乘积，得到每条曲线对应的第一乘积；计算所述第二权重系数与每条曲线对应的第二距离的总和之间的乘积，得到每条曲线对应的第二乘积；计算所述第三权重系数与每条曲线对应的第三距离的总和之间的乘积，得到每条曲线对应的第三乘积；计算所述第一乘积、所述第二乘积以及所述第三乘积之和，得到每条曲线对应的评分结果。进一步地，为了准确选取每个子路径对应的平滑曲线，进而提升基于这些平滑曲线生成的平滑全局路径的平滑性，基于每个所述评分结果，选取评分最高的曲线作为所述第N个子路径对应的平滑曲线可以包括：基于每个所述评分结果对每条所述曲线进行排序；根据排序结果确定所述第N个子路径对应的平滑曲线。进一步地，为了提升平滑全局路径的平滑性，进而使机器人根据该平滑全局路径行走时更加平稳，当所述第N+1个子路径的终点为所述全局路径的终点时，基于每个所述子路径对应的平滑曲线生成所述全局路径对应的平滑全局路径可以包括：获取每条所述平滑曲线对应的起点和终点；基于每个所述起点以及每个所述终点各自在所述全局路径中对应的位置，拼接所有所述平滑曲线，得到所述平滑全局路径。本专利技术实施例的第三方面提供了另一种机器人，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储支持终端执行上述方法的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以下步骤：获取待平滑的全局路径；从所述全局路径确定第N个子路径，并对所述第N个子路径进行平滑处理，得到所述第N个子路径的平滑曲线；N为大于或等于1的整数；基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；当所述第N+1个子路径的终点不是所述全局路径的终点时，将N递增1，并返回执行所述基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；当所述第N+1个子路径的终点为所述全局路径的终点时，基于每个所述子路径对应的平滑曲线生成所述全局路径对应的平滑全局路径。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取待平滑的全局路径；从所述全局路径确定第N个子路径，并对所述第N个子路径进行平滑处理，得到所述第N个子路径的平滑曲线；N为大于或等于1的整数；基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；当所述第N+1个子路径的终点不是所述全局路径的终点时，将N递增1，并返回执行所述基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；当所述第N+1个子路径的终点为所述全局路径的终点时，基于每个所述子路径对应的平滑曲线生成所述全局路径对应的平滑全局路径。本申请实施例提供的一种机器人路径的平滑方法及机器人具有以下有益效果：本申请实施例，通过获取待平滑的全局路径；从全局路径确定第N个子路径，并对第N个子路径进行平滑处理，得到第N个子路径的平滑曲线；基于第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对第N+1个子路径进行平滑处理，得到第N+1个子路径的平滑曲线；重复执行该步骤，直至检测到第N+1个子路径的终点为全局路径的终点时，基于每个子路径对应的平滑曲线生成全局路径对应的平滑全局路径。通过上述方式，对全局路径中的每一段子路径均进行了平滑处理，提高了平滑全局路径平滑性，使得机器人根据平滑全局路径行走时非常稳定，进而提高了机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人路径的平滑方法，其特征在于，包括：/n获取待平滑的全局路径；/n从所述全局路径确定第N个子路径，并对所述第N个子路径进行平滑处理，得到所述第N个子路径的平滑曲线；N为大于或等于1的整数；/n基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；/n当所述第N+1个子路径的终点不是所述全局路径的终点时，将N递增1，并返回执行所述基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；/n当所述第N+1个子路径的终点为所述全局路径的终点时，基于每个所述子路径对应的平滑曲线生成所述全局路径对应的平滑全局路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人路径的平滑方法，其特征在于，包括：
获取待平滑的全局路径；
从所述全局路径确定第N个子路径，并对所述第N个子路径进行平滑处理，得到所述第N个子路径的平滑曲线；N为大于或等于1的整数；
基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；
当所述第N+1个子路径的终点不是所述全局路径的终点时，将N递增1，并返回执行所述基于所述第N个子路径的平滑曲线的终点，确定第N+1个子路径，并对所述第N+1个子路径进行平滑处理，得到所述第N+1个子路径的平滑曲线；
当所述第N+1个子路径的终点为所述全局路径的终点时，基于每个所述子路径对应的平滑曲线生成所述全局路径对应的平滑全局路径。


2.如权利要求1所述的平滑方法，其特征在于，所述从所述全局路径确定第N个子路径，并对所述第N个子路径进行平滑处理，得到所述第N个子路径的平滑曲线包括：
从所述全局路径中截取所述第N个子路径；
对所述第N个子路径进行采样，得到所述第N个子路径对应的采样曲线簇；
对所述采样曲线簇中的每条曲线进行评分，得到每条曲线对应的评分结果；
基于每个所述评分结果，选取评分最高的曲线作为所述第N个子路径对应的平滑曲线。


3.如权利要求2所述的平滑方法，其特征在于，所述对所述第N个子路径进行采样，得到所述第N个子路径对应的采样曲线簇包括：
基于预设速度值、预设角速度值以及预设采样次数，对所述第N个子路径进行采样，得到所述采样曲线簇。


4.如权利要求2所述的平滑方法，其特征在于，所述对所述采样曲线簇中的每条曲线进行评分，得到每条曲线对应的评分结果包括：
计算每条所述曲线中包含的各个采样点与所述全局路径对应的终点之间的第一距离的总和；
计算每条所述曲线中包含的各个采样点与所述第N个子路径之间的第二距离的总和；
计算每条所述曲线中包含的各个采样点与障碍物之间的第三距离的总和；
基于预设权重系数、所述第一距离的总和、所述第二距离的总和以及所述第三距离的总和，计算每条曲线对应的评分结果。


5.如权利要求4所述的平滑方法，其特征在于，所述预设权重系数包括第一权重系数、第二权重系数以及第三权重系数，所述基于预设权重系数、所述第一距离的总和、所述第二距离的总和以及所述第三距离的总和，计算每条曲线对应的评分结果包括：
计算所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏舸，李超，赖馨钻，
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