路径轨迹追踪系统技术方案

本发明专利技术提供一种路径轨迹追踪系统设置于一移动平台，并包含一定位模块、一路径分段模块、一位置向量运算模块、一路径向量运算模块、一路径重建模块、一轨迹追踪向量运算模块与一控制模块。定位模块获得一目前坐标。路径分段模块利用多个路径点将规划路径划分成多个路段。位置向量运算模块与路径向量运算模块分别运算出多个位置向量与路径向量。路径重建模块利用位置向量与路径向量删除部分路径点，并重建出一残余路径。轨迹追踪向量运算模块运算出目前坐标与残余路径的一最短距离。控制模块控制移动平台走最短距离追迹至残余路径。制移动平台走最短距离追迹至残余路径。制移动平台走最短距离追迹至残余路径。

【技术实现步骤摘要】
路径轨迹追踪系统


[0001]本专利技术涉及一种系统，尤其涉及一种路径轨迹追踪系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，自动导引车、机器人等移动平台技术已经逐渐应用于各个领域。一般来说移动平台皆会遵循一规划路径抵达至一目的地。在移动平台脱离规划路径的时候，大部分会先旋转重新定位，并依照重新定位后的位置重新运算规划一个新的规划路径以抵达上述目的地。然而，重新运算规划路径会占用移动平台的运算资源，而且，移动平台在原本的规划路径上可能有其他待执行的指令动作。

技术实现思路

[0003]有鉴于在现有技术中，移动平台重新运算规划新的规划路径，会占用运算资源，而且可能会使得原来的规划路径上待执行的指令动作无法执行。本专利技术的一主要目的提供一种路径轨迹追踪系统，用以解决现有技术中的至少一个问题。
[0004]本专利技术为解决现有技术的问题，所采用的必要技术手段为提供一种路径轨迹追踪系统，设置于一移动平台，包含一定位模块、一路径分段模块、一位置向量运算模块、一路径向量运算模块、一路径重建模块、一轨迹追踪向量运算模块与一控制模块。
[0005]定位模块，用以定位移动平台而获得一目前坐标。路径分段模块，用以利用多个路径点将移动平台所应遵行的一规划路径划分成多个路段，且每一路径点具有一路径点坐标。位置向量运算模块，电性连接定位模块与路径分段模块，用以接收目前坐标与路径点的路径点坐标，并利用目前坐标分别与每一路径点的路径点坐标运算出一位置向量，藉以运算出多个上述的位置向量。路径向量运算模块，电性连接路径分段模块，用以利用路径点中的一者与次一相邻者定义出一与位置向量相对应的路径向量。
[0006]路径重建模块，电性连接位置向量运算模块与路径向量运算模块，藉以利用位置向量与路径向量中的彼此对应者计算出一向量夹角，将向量夹角大于270度与小于90度所对应的路径点删除，以将规划路径剩余的部分重建成一残余路径。轨迹追踪向量运算模块，电性连接路径重建模块与定位模块，用以运算出目前坐标与残余路径之间的最短距离，据以产生一轨迹追踪向量。控制模块，电性连接轨迹追踪向量运算模块，藉以依据轨迹追踪向量产生一控制命令，并利用控制命令控制移动平台沿轨迹追踪向量移动并追迹至残余路径。
[0007]在上述必要技术手段的基础下，本专利技术所衍生的一附属技术手段为使路径轨迹追踪系统，还包含一路径产生模块，且路径产生模块电性连接路径分段模块，用以产生规划路径。
[0008]在上述必要技术手段的基础下，本专利技术所衍生的一附属技术手段为使路径轨迹追踪系统中的位置向量运算模块，包含一位置向量运算单元，且位置向量运算单元将目前坐标分别减去每一路径点的路径点坐标以运算出位置向量。
[0009]在上述必要技术手段的基础下，本专利技术所衍生的一附属技术手段为使路径轨迹追踪系统中的路径向量运算模块，包含一路径向量运算单元，且路径向量运算单元将上述路径点中的次一相邻者减去路径点中的该者以定义出路径向量。
[0010]在上述必要技术手段的基础下，本专利技术所衍生的一附属技术手段为使路径轨迹追踪系统中的路径重建模块，包含一长度运算单元、一余弦运算单元与一判断单元。长度运算单元，用以运算出每一位置向量与每一路径向量的长度。余弦运算单元，电性连接长度运算单元，并利用位置向量与路径向量中的彼此对应者及其长度计算出向量夹角的一余弦值。判断单元，电性连接余弦运算单元，用以接收余弦值，并在确认余弦值大于0时，判断出向量夹角大于270度或小于90度。
[0011]在上述必要技术手段的基础下，本专利技术所衍生的一附属技术手段为使路径轨迹追踪系统中的轨迹追踪向量运算模块，包含一向量运算单元与一距离运算单元。向量运算单元，利用被删除的路径点的最后一者所对应的位置向量与路径向量运算出一面积值。距离运算单元，电性连接向量运算单元，并利用面积值与上述路径向量的长度运算出最短距离。
[0012]在上述必要技术手段的基础下，本专利技术所衍生的一附属技术手段为使路径轨迹追踪系统中的轨迹追踪向量运算模块，还包含一方向判断单元与一向量产生单元。方向判断单元，判断出一自目标位置朝向残余路径的追迹方向。向量产生单元，利用最短距离与追迹方向产生轨迹追踪向量。
[0013]承上所述，本专利技术所提供的路径轨迹追踪系统，利用定位模块、路径分段模块、位置向量运算模块与路径向量运算模块运算出位置向量与路径向量，并利用路径重建模块删除部分路径点，并将规划路径剩余的部分重建成残余路径，再控制移动平台以最短距离追迹至残余路径。因此，本专利技术可以使移动平台不必重新定位并且重新运算新的规划路径，而是直接将旧有的规划路径中的部分路径点删除，并以最短距离追迹至残余路径，使移动平台不必重新定位重新运算新的规画路径并且也可以执行旧有的规划路径上的待执行的指令动作。
附图说明
[0014]图1显示本专利技术较佳实施例所提供的路径轨迹追踪系统的方块图；
[0015]图2显示本专利技术较佳实施例所提供的路径轨迹追踪系统设置于移动平台的立体示意图；
[0016]图3显示本专利技术较佳实施例所提供的路径分段模块划分规划路径的示意图；
[0017]图4显示本专利技术较佳实施例所提供的位置向量运算模块、路径向量运算模块与路径重建模块运算向量与向量夹角的示意图；
[0018]图5显示本专利技术较佳实施例所提供的路径重建模块重建残余路径的示意图；
[0019]图6显示本专利技术较佳实施例所提供的轨迹追踪向量运算模块产生轨迹追踪向量的示意图；以及
[0020]图7显示本专利技术较佳实施例所提供的控制模块控制移动平台追迹的示意图。
[0021]附图标号说明：
[0022]具体实施方式
[0023]下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使
用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0024]请一并参阅图1与图2，其中，图1显示本专利技术较佳实施例所提供的路径轨迹追踪系统的方块图；以及，图2显示本专利技术较佳实施例所提供的路径轨迹追踪系统设置于移动平台的立体示意图。如图所示，一种路径轨迹追踪系统1设置于一移动平台2。移动平台2则是位于一移动空间S。在本实施例中，移动平台2绘制一机器人示意，但不以此为限，也可为自动导引车、移动载具。
[0025]路径轨迹追踪系统1包含一定位模块11、一路径分段模块12、一位置向量运算模块13、一路径向量运算模块14、一路径重建模块15、一轨迹追踪向量运算模块16、一控制模块17与一路径产生模块18。其中，位置向量运算模块13包含一位置向量运算单元131；路径向量运算模块14包含一路径向量运算单元141；路径重建模块15包含一长度运算单元151、一余弦运算单元152与一判断单元153；轨迹追踪向量运算模块16则是包含一向量运算单元161、一距离运算单元162、一方向判断单元163与一向量产生单元164。
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路径轨迹追踪系统，设置于移动平台，其特征在于，包含：定位模块，用以定位所述移动平台而获得目前坐标；路径分段模块，用以利用多个路径点将所述移动平台所应遵行的规划路径划分成多个路段，且每一所述多个路径点具有路径点坐标；位置向量运算模块，电性连接所述定位模块与所述路径分段模块，用以接收所述目前坐标与所述多个路径点的路径点坐标，并利用所述目前坐标分别与每一所述多个路径点的路径点坐标运算出位置向量，藉以运算出多个上述的位置向量；路径向量运算模块，电性连接所述路径分段模块，用以利用所述多个路径点中的一者与次一相邻者定义出与所述位置向量相对应的路径向量；路径重建模块，电性连接所述位置向量运算模块与所述路径向量运算模块，藉以利用所述多个位置向量与所述多个路径向量中的彼此对应者计算出向量夹角，将所述向量夹角大于270度与小于90度所对应的路径点删除，以将所述规划路径剩余的部分重建成残余路径；轨迹追踪向量运算模块，电性连接所述路径重建模块与所述定位模块，用以运算出所述目前坐标与所述残余路径之间的最短距离，据以产生轨迹追踪向量；以及控制模块，电性连接所述轨迹追踪向量运算模块，藉以依据所述轨迹追踪向量产生控制命令，并利用所述控制命令控制所述移动平台沿所述轨迹追踪向量移动并追迹至所述残余路径。2.根据权利要求1所述的路径轨迹追踪系统，还包含路径产生模块，且所述路径产生模块电性连接所述路径分段模块，用以产生所述规划路径。3.根据权利要求1所述的路径轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：林家仁，林咏翔，张家喜，赖俊吉，
申请(专利权)人：东元电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：