一种基于岛桥模型的全局路径规划方法技术

一种基于岛桥模型的全局路径规划方法，包括以下步骤：1)载入当前地图图片；2)判断该地图是否拥有对应岛号地图与连通性文件，若为是，则执行4)；反之，执行3)；3)将当前地图图片传入地图预处理程序，并生成对应岛号地图与连通性文件；4)将生成的岛号地图与连通性文件导入路径规划程序中，准备开始路径规划；5)输入始末位置坐标至所述路径规划程序中，并输出路径规划结果，随后判断是否继续路径规划，若为否则结束程序，反之则重复执行步骤5)。本发明专利技术路径搜索效率高、路径检索无随机性。路径检索无随机性。路径检索无随机性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于岛桥模型的全局路径规划方法


[0001]本专利技术涉及机器人控制领域，是一种新型全局路径规划方法，可广泛应用于移动机器人、无人车等设备的自主导航领域。

技术介绍

[0002]路径规划是指移动机器人按照某一性能指标(如距离、时间等)搜索一条从起始状态到目标状态的最优或次优路径。根据对环境信息的把握程度可把路径规划分为基于先验信息的全局路径规划和基于传感器信息的局部路径规划。其中，从获取障碍物信息是静态或是动态的角度看，全局路径规划属于静态规划。全局路径规划需要掌握所有的环境信息，根据环境地图的所有信息进行路径规划。
[0003]虽然路径规划技术早已取得大量的研究成果，但每种算法均有它们的局限性，如A*算法在规模较大的复杂环境中效率低；RRT及其衍生算法，路径检索存在随机性，存在检索失败情况；人工势场法容易产生局部最小值；神经网络算法需要大量样本；智能仿生算法运算速度慢等。

技术实现思路

[0004]为了克服现有路径规划存在的复杂环境中路径规划效率低、路径检索存在随机性、已出现路径规划失败情况，本专利技术提出了一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于岛桥模型的全局路径规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)载入当前地图图片；2)判断该地图是否拥有对应岛号地图与连通性文件，若为是，则执行4)；反之，执行3)；3)将当前地图图片传入地图预处理程序，并生成对应岛号地图与连通性文件；4)将生成的岛号地图与连通性文件导入路径规划程序中，准备开始路径规划；5)输入始末位置坐标至所述路径规划程序中，并输出路径规划结果，随后判断是否继续路径规划，若为否则结束程序，反之则重复执行步骤5)。2.如权利要求1所述的一种基于岛桥模型的全局路径规划方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述地图预处理程序包括如下步骤：步骤3.1：导入原始地图图片；步骤3.2：地图二值化处理在栅格地图中黑色像素部分表示为障碍物，像素颜色越深表示此处存在障碍物的概率越大，通过设定阈值来确定地图中哪些像素为障碍物，从而通过对步骤3.1中获取的灰度图进行二值化，进而确定并获取地图中的障碍物，进一步通过对获得的二值化图像进行边界膨胀处理，膨胀半径设置为进行路径规划的机器人半径，从而保护机器人在规划路径上不会碰撞到障碍物；步骤3.3：图像连通性分析将步骤3.2中膨胀后的二值化图像进行连通性分分析，从而获取地图中的可通行域，同时进一步将图像中的各连通域以若干个简单多边形表示；步骤3.4：图形凸多边形剖分通过将步骤3.3中处理后的各简单多边形进行凸多边形剖分；步骤3.5：生成岛、桥列表与岛群关系在步骤3.4中剖分所得的凸多边形称之为岛，各凸多边形间公共的边称为桥，之后将各岛与各桥分别进行编号，同时对它们的中心坐标以及与之相连的桥或者岛进行记录，并将它们分别记录在岛列表与桥列表中；同一简单多边形剖分得出的岛属于同一岛群，由于同一岛群中的各岛是由同一连通域简单多边形剖分所得，因此同一岛群中的各岛间必然存在可通行路径；反之不同岛群的岛间必然不存在可通行路径；步骤3.6：输出相关参数文件将步骤3.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦元，林洋，付明磊，张文安，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：