一种机器人动态路径规划方法技术

本发明专利技术提出的一种机器人动态路径规划方法，包括以下步骤：结合机器人位置、目标位置、周围环境信息和动态障碍物信息生成自由空间直方图，并计算自由空间直方图中各扇区的期望；结合各扇区内的障碍物和扇区方向的单位矢量，计算机器人在各扇区内的受力，并计算机器人在各扇区内的受力之和作为合力；根据机器人所受合力与最近动态障碍物信息计算机器人附加力和机器人运动角度；机器人附加力为施加给机器人用于规避动态障碍物的力，机器人运动角度为机器人在合力和附加力综合作用下的运动方向。本发明专利技术中，在基本AG算法的自由空间力中加入机器人和障碍物的相对速度分量,从而使机器人能够迅速躲避动态障碍物,有效地进行动态避障和动态路径规划。

A dynamic path planning method for robot

【技术实现步骤摘要】
一种机器人动态路径规划方法
本专利技术涉及机器人和运动分析
，尤其涉及一种机器人动态路径规划方法。
技术介绍
移动机器人众多研究领域中最基本同时也是最重要的一个领域就是路径规划问题。路径规划要完成的任务是找到一条从起点到终点的最优路径,同时需要避开环境中的障碍物,这是机器人智能化的体现。AG算法是一种基于虚拟立场技术(VFF)的反应性的移动机器人路径规划算法，它的优点是只使用一个单一的由周边自由空间产生的吸引力控制机器人运动,所以避免了局部最优解的问题。但是，传统的AG算法只考虑了障碍物是静态的情况,当环境中出现动态障碍物时,动态障碍物的运动速度和运动方向具有不确定性,当动态障碍物的运动轨迹与机器人运动轨迹出现交点时可能会发生碰撞的情况。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种机器人动态路径规划方法。本专利技术提出的一种机器人动态路径规划方法，包括以下步骤：S1、结合机器人位置、目标位置、周围环境信息和动态障碍物信息生成自由空间直方图，并计算自由空间直方图中各扇区的期望；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人动态路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、结合机器人位置、目标位置、周围环境信息和动态障碍物信息生成自由空间直方图，并计算自由空间直方图中各扇区的期望；/nS2、结合各扇区内的障碍物和扇区方向的单位矢量，计算机器人在各扇区内的受力，并计算机器人在各扇区内的受力之和作为合力；/nS3、根据机器人所受合力与最近动态障碍物信息计算机器人附加力和机器人运动角度；机器人附加力为施加给机器人用于规避动态障碍物的力，机器人运动角度为机器人在合力和附加力综合作用下的运动方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人动态路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、结合机器人位置、目标位置、周围环境信息和动态障碍物信息生成自由空间直方图，并计算自由空间直方图中各扇区的期望；
S2、结合各扇区内的障碍物和扇区方向的单位矢量，计算机器人在各扇区内的受力，并计算机器人在各扇区内的受力之和作为合力；
S3、根据机器人所受合力与最近动态障碍物信息计算机器人附加力和机器人运动角度；机器人附加力为施加给机器人用于规避动态障碍物的力，机器人运动角度为机器人在合力和附加力综合作用下的运动方向。


2.如权利要求1所述的机器人动态路径规划方法，其特征在于，步骤S1中，自由空间直方图中各扇区的初始距离值为机器人在扇区内活动窗口的半径raw和当目标在机器人视觉范围内出现时机器人当前位置到目标的距离dgoal中的较小值。


3.如权利要求1或2所述的机器人动态路径规划方法，其特征在于，步骤S2中，机器人在各扇区内的受力根据如下公式计算：
Fk＝(λkdk)2×Δk，k＝1,2,3...,K；其中，λk为自由空间直方图中第k个扇区的期望，dk为第k个扇区的初始距离值，Δk为第k个扇区的方向的单位矢量，K为自由空间直方图中扇区总数。


4.如权利要求3所述的机器人动态路径规划方法，其特征在于，各扇区的期望的计算公式为：

其中，ηλ为期望增益系数，ρ(XR,Xg)为机器人当前位置到...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉，盛恩菊，孙吴强，陈静，盛娜，许青，
申请(专利权)人：合肥赛为智能有限公司，马鞍山学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34