路径规划方法、装置、终端及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术适用于计算机应用技术领域，提供了一种路径规划方法、装置、终端及计算机存储介质，该方法包括：获取第一栅格地图，并确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元；计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到所述第一目标栅格单元的第一距离，得到第二栅格地图；计算第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到与其最近的占据状态栅格单元的第二距离，得到第三栅格地图；根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的第三距离，并将所述第三距离最小的路径作为最优路径；实现了对机器人行走路径的合理规划，并使机器人能够安全、高效地到达所述第一目标栅格单元。

【技术实现步骤摘要】
路径规划方法、装置、终端及计算机存储介质
本专利技术属于计算机
，尤其涉及一种路径规划方法、装置、终端及计算机存储介质。
技术介绍
路径规划技术是移动机器人实现自主移动的核心技术，其方法的优劣直接影响移动机器人的智能化水平。目前，在利用栅格地图进行地图构建的过程中，需要不断的选取目标位置，并由机器人行走至该目标位置进行未知区域的探索，然而，机器人在行走至该目标位置的过程中，会存在多条行走路径，因此，需要对机器人的行走路径进行合理规划，使机器人能够安全、高效地到达目标位置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种路径规划方法、装置、终端及计算机存储介质，能够对机器人的行走路径进行合理规划，使机器人能够安全、高效地到达目标位置。本专利技术实施例的第一方面提供了一种路径规划方法，包括：利用激光传感器获取第一栅格地图，并确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元；所述第一栅格地图中的栅格单元包括占据状态栅格单元、空闲状态栅格单元和未知状态栅格单元，所述第一目标栅格单元为路径规划的终点；计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到所述第一目标栅格单元的第一距离，得到第二栅格地图，所述第二栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第一距离；计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到与其最近的占据状态栅格单元的第二距离，得到第三栅格地图，所述第三栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第二距离；根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的第三距离，获取所述第三距离最小的路径，并将所述第三距离最小的路径作为所述第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的最优路径；所述第二目标栅格单元为路径规划的起点。本专利技术实施例的第二方面提供了一种路径规划装置，包括：目标栅格确定单元，用于利用激光传感器获取第一栅格地图，并确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元；所述第一栅格地图中的栅格单元包括占据状态栅格单元、空闲状态栅格单元和未知状态栅格单元，所述第一目标栅格单元为路径规划的终点；第一计算单元，用于计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到所述第一目标栅格单元的第一距离，得到第二栅格地图，所述第二栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第一距离；第二计算单元，用于计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到与其最近的占据状态栅格单元的第二距离，得到第三栅格地图，所述第三栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第二距离；路径确定单元，用于根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的第三距离，获取所述第三距离最小的路径，并将所述第三距离最小的路径作为所述第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的最优路径；所述第二目标栅格单元为路径规划的起点。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。本专利技术实施例中，通过获取第一栅格地图，并确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元；再计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到所述第一目标栅格单元的第一距离，得到第二栅格地图，以及计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到与其最近的占据状态栅格单元的第二距离，得到第三栅格地图，接着根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的第三距离，并将所述第三距离最小的路径作为所述第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的最优路径；实现了对机器人行走路径的合理规划，并使机器人能够安全、高效地到达所述第一目标栅格单元。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种路径规划方法的实现流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种路径规划方法步骤101的具体实现流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的对第一栅格地图进行滤波的示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种路径规划方法步骤202的具体实现流程示意图；图5是本专利技术实施例提供的第二栅格地图的示意图；图6是本专利技术实施例提供的第三栅格地图的示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种路径规划装置的示意图；图8是本专利技术实施例提供的一种终端的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“所述”意在包括复数形式。具体实现中，本专利技术实施例中描述的终端可以为机器人、服务器、电脑、手机等配置有路径规划装置的终端设备，为了描述的方便，本专利技术以机器人为例进行说明。请参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种路径规划方法的实现流程示意图。本实施例中的路径规划方法的执行主体为路径规划装置，该装置可以由软件和/或硬件实现，集成于终端中，适用于需要进行路径规划的情形。如图1所示的路径规划方法，可以包括：步骤101至步骤104。步骤101，利用激光传感器获取第一栅格地图，并确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元；所述第一栅格地图中的栅格单元包括占据状态栅格单元、空闲状态栅格单元和未知状态栅格单元，所述第一目标栅格单元为路径规划的终点。本专利技术实施例中，所述激光传感器可以为2D激光雷达传感器或3D激光雷达传感器。所述激光传感器通过向某个方向发射激光束，并接收经障碍物反射回来的激光，得到激光从发射到收到的时间差，再根据该时间差计算出该方向上距离最近的障碍物的位置，并依此得到第一栅格地图。所述第一栅格地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：/n利用激光传感器获取第一栅格地图，并确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元；所述第一栅格地图中的栅格单元包括占据状态栅格单元、空闲状态栅格单元和未知状态栅格单元，所述第一目标栅格单元为路径规划的终点；/n计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到所述第一目标栅格单元的第一距离，得到第二栅格地图，所述第二栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第一距离；/n计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到与其最近的占据状态栅格单元的第二距离，得到第三栅格地图，所述第三栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第二距离；/n根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的第三距离，获取所述第三距离最小的路径，并将所述第三距离最小的路径作为所述第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的最优路径；所述第二目标栅格单元为路径规划的起点。/n

【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：
利用激光传感器获取第一栅格地图，并确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元；所述第一栅格地图中的栅格单元包括占据状态栅格单元、空闲状态栅格单元和未知状态栅格单元，所述第一目标栅格单元为路径规划的终点；
计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到所述第一目标栅格单元的第一距离，得到第二栅格地图，所述第二栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第一距离；
计算所述第一栅格地图中每个空闲状态栅格单元到与其最近的占据状态栅格单元的第二距离，得到第三栅格地图，所述第三栅格地图的每个空闲状态栅格单元标记有所述第二距离；
根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的第三距离，获取所述第三距离最小的路径，并将所述第三距离最小的路径作为所述第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的最优路径；所述第二目标栅格单元为路径规划的起点。


2.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的第三距离，包括：
根据所述第一栅格地图和所述第二栅格地图计算所述第一栅格地图中第二目标栅格单元到所述第一目标栅格单元的各个路径对应的距离函数
其中，

为从第二目标栅格单元c到所述第一目标栅格单元cg的所有可能的路径；
l(C)为根据所述第一栅格地图计算得到的路径C的第四距离，ci为路径C上第i个空闲状态栅格单元；
d(ci,ci+1)为相邻两个栅格单元之间的距离计算量；
cdanger(ci)为路径C上第i个的空闲状态栅格单元ci的代价函数，α为预设的权重因子，且α大于等于零；
所述代价函数cdanger(ci)的确定步骤包括：
判断Ω(ci)是否小于或等于X；
若Ω(ci)≤X，则cdanger(ci)＝(X-Ω(ci))3；
若Ω(ci)>X，则cdanger(ci)＝0；
其中，Ω(ci)为路径C上第i个空闲状态栅格单元ci对应的第二距离；
X为预设的最小安全距离。


3.如权利要求2所述的路径规划方法，其特征在于，所述代价函数cdanger(ci)的确定步骤，包括：
在所述判断Ω(ci)是否小于或等于X之后，
若Ω(ci)≤X，则cdanger(ci)＝∞；
若Ω(ci)>X，则cdanger(ci)＝(dopt-Ω(ci))2；
其中，dopt为根据所述激光传感器的性能参数预先设置的测量距离。


4.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述确定所述第一栅格地图中的第一目标栅格单元，包括：
将所述第一栅格地图中与未知状态栅格单元相邻的空闲状态栅格单元确定为边界单元，并利用所述边界单元组成所述第一栅格地图的边界；
对所述边界进行滤波，得到滤波后的边界；
将滤波后的边界中距离所述第二目标栅格单元距离最近的边界单元确定为所述第一目标栅格单元。


5.如权利要求3所述的路径规划方法，其特征在于，所述对所述边界进行滤波，得到滤波后的边界，包括：
计算所述边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，庞建新，张万里，张惊涛，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44