【技术实现步骤摘要】
基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规划方法
本专利技术属于路径规划方法
,涉及一种基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规划方法。
技术介绍
随着电子商务的迅猛发展,快递包裹数量的急剧增加,传统的人工分拣已不能满足要求,自动分拣系统能有效解决人工分拣所带来的问题,此系统具有能连续大批量的分拣运作,分拣误差率极低,分拣现场基本实现无人化特点,因此被广泛应用于现代物流领域。目前市场上传送带主要分为搬运机器人,AGV小车,滚珠模块化传送带。但搬运机器人存在占地面积大,维护费用高等特点;AGV小车对于快递包裹的尺寸重量有特定的要求;滚珠模块化传送带相比于传统的单向传输传送带具有维修方便,使用寿命长等特点,但包裹只能朝着特定的方向行进,具有转向不灵活的特点。因此,亟需发展智能模块化的传送带。基于智能传送带的快递包裹自动分拣系统涉及包裹分拣和路径规划两个重要的组成部分。国内外研究学者对RRT算法做了很多改进。RRT算法具有对地图无需建模的优点,并且计算的复杂度不会随着障碍或威胁的增加而显著变化,可在复杂环境下找到路径规划的可行解,但在多数情况下,RRT算法规划出来的路径大多不是最优路径,最新位置点时是沿着选取子目标点的方向上生成的,因此形成的路径会有大量的转折点,另一个缺点是对于进入障碍区的位置点,需要重新生成该位置点,可能会存在多次迭代,影响位置点生成的质量。并且规划出来的路径需要做进一步平滑处理才能满足实际要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规 ...
【技术保护点】
1.基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规划方法,其特征在于,具体步骤为:/n步骤1,提取包裹分拣系统平面图,获取平面图中包裹的入口、出口和障碍物的位置信息;/n步骤2,以入口位置为当前位置,采用RRT算法进行路径规划初步获得包裹传送路径;其中引入人工势场引力分量,在节点扩展过程中引入随机生长函数与引力函数合力方向上的生长函数,设置步长,在生长函数方向上一个步长的位置即为下一步位置点;/n步骤3,对初步获得的包裹传送路径利用贝塞尔曲线做进一步的平滑路径处理,获得最终的包裹传送路径。/n
【技术特征摘要】
1.基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规划方法,其特征在于,具体步骤为:
步骤1,提取包裹分拣系统平面图,获取平面图中包裹的入口、出口和障碍物的位置信息;
步骤2,以入口位置为当前位置,采用RRT算法进行路径规划初步获得包裹传送路径;其中引入人工势场引力分量,在节点扩展过程中引入随机生长函数与引力函数合力方向上的生长函数,设置步长,在生长函数方向上一个步长的位置即为下一步位置点;
步骤3,对初步获得的包裹传送路径利用贝塞尔曲线做进一步的平滑路径处理,获得最终的包裹传送路径。
2.如权利要求1所述的基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规划方法,其特征在于,所述步骤2具体的为:
步骤2.1,设置入口位置为包裹的当前位置;
步骤2.2,在平面图区域内获取一个随机值q,0<q<1;若随机值小于设定的概率值0.6,则选择出口位置点作为当前子目标点,若随机值大于设置的概率值,则在平面图区域内随机生成一个坐标点为当前子目标点;
判断当前子目标点是否在障碍物区域中,若在障碍物区域则重新执行步骤2.2,即重新获取子目标点;否则执行步骤2.3;
步骤2.3,选择与当前子目标点和出口位置最近的坐标点作为当前位置点,引入随机生长函数与引力函数合力方向上的生长函数F(n),设置步长,在F(n)方向上一个步长的位置即为下一步位置点;
步骤2.4,以当前位置点到下一步位置点做为初始向量,判断初始向量是否进入障碍物区域,若是,将初始向量作为待选向量并进行步骤2.5,否则进入步骤2.6;
步骤2.5,在待选向量逆时针方向和顺时针方向上以π/9的角度差分别扩展出5条向量,保留未进入障碍物区域的向量作为可选向量;将所有可选向量的长度作为启发函数,选择启发函数最小的向量对应的终点作为下一步位置点;
步骤2.6,将下一步位置点作为当前位置点,判断包裹当前位置是否在包裹出口区域内,若在包裹出口区域内,进行步骤2.7,否则转入步骤2.2;
步骤2.7,所述步骤2.1~步骤2.6中从入口位置走到出口区域内的所有当前位置点即为初步获得包裹传送路径。
3.如权利要求2所述的基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规划方法,其特征在于,所述步骤2.2中,判断当前子目标点是否在障碍物区域的方法为:设定障碍物安全距离,判断包裹当前子目标点位置与障碍物中心点的距离是否大于障碍物的安全距离;若是,则认为当前子目标点不在障碍物区域内,否则认为当前子目标点在障碍物区域内。
4.如权利要求2所述的基于RRT算法的智能包裹分拣系统路径规划...
【专利技术属性】
技术研发人员:张莉,杨莹,郭瑞鸿,谭海燕,孟俊熙,韩仪洒,曹洋,
申请(专利权)人:西安工程大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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