基于区域分割的导航路径规划方法及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术提供了基于区域分割的导航路径规划方法及计算机可读存储介质，该基于区域分割的导航路径规划方法包括：获取高尔夫球场规划的区域，将规划的区域平均分割成上下两个区域，在每个区域内均采用PRM算法进行路径预规划，然后寻找出目标上可行点、目标下可行点，确定出目标上路径、目标下路径，并将目标上可行点、目标下可行点按照第二预设规则进行连接得到目标中路径，将目标上路径、目标中路径、以及目标下路径的路线作为第一目标路径，第一目标路径上无障碍物，完成高尔夫小车的初步路径规划，在一定程度上减少了规划时间，规划的路径长度变短，路径节点数量减少，提高了收球效率。

Navigation path planning method based on region segmentation and computer readable storage medium

【技术实现步骤摘要】
基于区域分割的导航路径规划方法及计算机可读存储介质
本专利技术涉及人工智能
，具体地说，涉及一种基于区域分割的导航路径规划方法及计算机可读存储介质。
技术介绍
伴随着贸易和经济全球化的发展，市场竞争愈演愈烈，人们对于效率的要求也越来越高。车辆路径规划问题逐渐引起人们的关注，并且成为人工智能和经济发展过程当中亟待要解决的问题。路径规划是指在某种环境内，按照一定的评价标准，如路径最短或规划时间最少等，寻找一条从起点到终点的无碰撞路径。PRM算法是通过采样在地图上构建一张完整的无向图，再利用A*等搜索算法在路线图上寻找一条路径，以提高搜索效率。这种算法能在障碍物较少的环境下用相对较少的随机采样点找到一条路径，因此这种算法的路径搜索效率较高，然而当障碍物较多或者采样点太少，分布又不合理时，PRM算法就有可能路径规划失败，因此PRM算法是概率不完备的。传统RRT算法是一种随机搜索且概率完备的算法，在生成新节点时因为采用随机扩展的策略，导致路径规划速度较慢，规划的路径不规则且存在大量的节点等问题，因此该算法不适合高尔夫小车进行实时路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区域分割的导航路径规划方法，其特征在于，包括：/n获取高尔夫球场规划的区域；/n将所述规划的区域平均分割成上下两个区域，起点和终点分别位于所述上下两个区域中；/n在每个区域内均采用PRM算法进行路径预规划，生成上区域无向路径图、下区域无向路径图；/n按照第一预设规则从所述上区域无向路径图、所述下区域无向路径图中分别确定出目标上可行点、目标下可行点；所述目标上可行点是其与起点之间的路径上无障碍物的节点，且是这些节点中路径最短的节点；所述目标下可行点是其与终点之间的路径上无障碍物的节点，且是这些节点中路径最短的节点；将所述目标上可行点与所述起点之间的路径记为目标上路径，所述目标下可行点...

【技术特征摘要】
1.一种基于区域分割的导航路径规划方法，其特征在于，包括：
获取高尔夫球场规划的区域；
将所述规划的区域平均分割成上下两个区域，起点和终点分别位于所述上下两个区域中；
在每个区域内均采用PRM算法进行路径预规划，生成上区域无向路径图、下区域无向路径图；
按照第一预设规则从所述上区域无向路径图、所述下区域无向路径图中分别确定出目标上可行点、目标下可行点；所述目标上可行点是其与起点之间的路径上无障碍物的节点，且是这些节点中路径最短的节点；所述目标下可行点是其与终点之间的路径上无障碍物的节点，且是这些节点中路径最短的节点；将所述目标上可行点与所述起点之间的路径记为目标上路径，所述目标下可行点与所述终点之间的路径记为目标下路径；
将所述目标上可行点、所述目标下可行点按照第二预设规则进行连接得到的路径记为目标中路径，所述目标中路径无障碍物，将所述目标上路径、所述目标中路径、以及所述目标下路径的路线作为第一目标路径。


2.根据权利要求1所述的基于区域分割的导航路径规划方法，其特征在于，所述将所述目标上可行点、所述目标下可行点按照第二预设规则进行连接得到的路径记为目标中路径包括：
先将所述目标上可行点、所述目标下可行点进行直线连接，在连接得到的路径上无障碍物的情况下，将此路径作为所述目标中路径；在连接得到的路径上有障碍物的情况下，将所述目标上可行点、所述目标下可行点采用P-Bi-RRT算法进行路径规划，得到所述目标中路径；
或者，将所述目标上可行点、所述目标下可行点直接采用所述P-Bi-RRT算法进行路径规划，得到所述目标中路径。


3.根据权利要求1或2所述的基于区域分割的导航路径规划方法，其特征在于，所述按照第一预设规则从所述上区域无向路径图、所述下区域无向路径图中分别确定出目标上可行点、目标下可行点包括：
在所述上区域无向路径图中将所述起点和与所述起点依次相连的节点划分到第一集合中，将所述终点和与所述终点依次相连的节点划分到第二集合中，然后将两个集合中的元素两两匹配，并将匹配过后的两个节点记为一对匹配点；
根据公式Q＝wL1+L2计算每对匹配点的Q值，并选择Q值最小的一对匹配点作为最佳匹配点；其中w为权重常数，0<w<1，L1为利用A*算法搜索的一对匹配点分别到该节点所在无向图中起点、该节点所在无向图中终点的最短路径的长度之和，L2为匹配点间的欧式距离；
从Q值最小的一对匹配点开始按照第三预设规则进行障碍物判断，当一对匹配点通过障碍物的判断就停止选择新的一对匹配点，并将通过障碍物判断的一对匹配点分别作为所述目标上可行点、所述目标下可行点。


4.根据权利要求3所述的基于区域分割的导航路径规划方法，其特征在于，所述从Q值最小的一对匹配点开始按照第三预设规则进行障碍物判断包括：以一对匹配点构成一个矩形区域并将其栅格化，有障碍物代表数字0，无障碍物代表数字1，如果该矩形中有一行或者一列全为0，表明此对匹配点在这个矩形区域内无法形成一条完整的通路，将此对匹配点舍弃，并从剩下的匹配点中选择Q值最小的继续进行障碍物判断。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙，黄媛媛，徐俊星，
申请(专利权)人：重庆康爵特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50