机器人路径规划方法、运行方法、机器人以及介质技术

本发明专利技术公开了一种机器人路径规划方法、运行方法、机器人以及介质，路径规划方法包括：对参考路径进行轨迹的初始化，得到参考轨迹，所述参考轨迹包括多个参考轨迹点；基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的代价值，所述参数信息包括每一参考轨迹点的坐标信息、角度信息以及相邻两个所述参考轨迹点的时间信息；对所述多个参考轨迹点的参数信息进行动态调整以使得所述代价值达到最优值。本发明专利技术通过构建约束，限制解空间，并且下一帧是基于上一帧的状态求解，因此计算得到的轨迹和上一时刻是连续且满足机器人物理运动能力的，从而提升机器人运动的流畅性。而提升机器人运动的流畅性。而提升机器人运动的流畅性。

【技术实现步骤摘要】
机器人路径规划方法、运行方法、机器人以及介质

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[0001]本专利技术涉及机器人运动控制
，尤其涉及一种机器人路径规划方法、运行方法、机器人以及介质。

技术介绍
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[0002]在机器人运行过程中，在机器人的拓扑路径上会出现一些障碍物，机器人会基于这些障碍物对应生成对应的避障路径，但是现有的避障路径往往没有考虑到机器人的运动特性。

技术实现思路
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[0003]本专利技术的目的在于提供一种机器人路径规划方法、运行方法、机器人以及介质，以解决现有技术生成的避障路径没有考虑到机器人的运动特性的问题。
[0004]本专利技术由如下技术方案实施：本专利技术第一方面提供一种机器人路径规划方法，包括以下步骤：
[0005]对参考路径进行轨迹的初始化，得到参考轨迹，所述参考轨迹包括多个参考轨迹点；
[0006]基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的代价值，所述参数信息包括每一参考轨迹点的坐标信息、角度信息以及相邻两个所述参考轨迹点的时间信息；
[0007]对所述多个参考轨迹点的参数信息进行动态调整以使得所述代价值达到最优值。
[0008]进一步的，所述基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的代价值，包括：
[0009]基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的速度代价值和/或加速度代价值和/或角速度代价值和/或时间代价值和/或动力学代价值和/或第一距离代价值和/或第二距离代价值；
[0010]计算所述速度代价值、加速度代价值、角速度代价值、时间代价值、动力学代价值、第一距离代价值、第二距离代价值中至少两个的和，并将所述和作为所述代价值。
[0011]进一步的，所述基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的速度代价值和/或加速度代价值和/或角速度代价值和/或时间代价值和/或动力学代价值和/或第一距离代价值和/或第二距离代价值，包括：
[0012]基于所述坐标信息和所述时间信息确定相邻两个所述参考轨迹点的线速度；
[0013]基于所述角度信息和所述时间信息确定相邻两个所述参考轨迹点的角速度；
[0014]基于所述线速度、所述角速度以及所述时间信息确定相邻两点所述参考轨迹点的加速度；
[0015]基于所述坐标信息计算每一所述参考轨迹点和环境障碍物的第一距离；
[0016]基于所述坐标信息计算每一所述参考轨迹点与所述参考路径的第二距离；
[0017]基于所述线速度来计算所述参考轨迹的速度代价值和/或基于所述角速度来计算
所述参考轨迹的角速度代价值和/或基于所述加速度来计算所述参考轨迹的加速度代价值和/或基于所述第一距离来计算所述参考轨迹的第一距离代价值和/或基于所述第二距离来计算所述参考轨迹的第二距离代价值和/或基于所述时间信息来计算所述参考轨迹的时间代价值和/或基于所述坐标信息和角度信息计算所述参考轨迹的动力学代价值。
[0018]进一步的，所述基于所述线速度、角速度、加速度、第一距离、第二距离以及所述时间信息来计算所述参考轨迹的速度代价值和/或加速度代价值和/或角速度代价值和/或时间代价值和/或动力学代价值和/或第一距离代价值和/或第二距离代价值，包括：
[0019]采用速度代价函数计算多个所述线速度得到所述速度代价值；
[0020]采用加速度代价函数计算多个所述加速度得到所述加速度代价值；
[0021]采用角速度代价函数计算多个角速度得到所述角速度代价值；
[0022]采用第一距离代价函数计算所述第一距离得到所述第一距离代价值；
[0023]采用第二距离代价函数计算多个所述第二距离得到所述第二距离代价值；
[0024]采用时间代价函数计算所述多个时间得到时间距离代价值；
[0025]采用动力学代价函数计算所述坐标信息、角度信息得到动力学代价值。
[0026]进一步的，所述采用速度代价函数计算多个所述线速度得到所述速度代价值，包括：
[0027]判断所述线速度是否位于所述速度代价函数中规定的速度预设范围内；
[0028]如果是，则所述速度代价值为0；
[0029]如果不是，则计算所述线速度与所述速度预设范围的速度偏移量，并利用所述速度代价函数的规则来计算所述速度偏移量得到所述速度代价值；
[0030]所述采用加速度代价函数计算多个所述加速度得到所述加速度代价值，包括：
[0031]判断所述加速度是否位于所述加速度代价函数中规定的加速度预设范围内；
[0032]如果是，则所述加速度代价值为0；
[0033]如果不是，则计算所述加速度与所述加速度预设范围的加速度偏移量，并利用所述加速度代价函数的规则来计算所述加速度偏移量得到所述加速度代价值；
[0034]所述采用角速度代价函数计算多个角速度得到所述角速度代价值，包括：
[0035]判断所述角速度是否位于所述角速度代价函数中规定的角速度预设范围内；
[0036]如果是，则所述角速度代价值为0；
[0037]如果不是，则计算所述角速度与所述角速度预设范围的角速度偏移量，并利用所述角速度代价函数的规则来计算所述角速度偏移量得到所述角速度代价值；
[0038]所述采用第一距离代价函数计算所述第一距离得到所述第一距离代价值，包括：
[0039]判断所述第一距离是否位于所述第一距离代价函数中规定的第一距离预设范围内；
[0040]如果是，则所述第一距离代价值为0；
[0041]如果不是，则计算所述第一距离与所述第一距离预设范围的第一距离偏移量，并利用所述第一距离代价函数的规则来计算所述第一距离偏移量得到所述第一距离代价值；
[0042]所述采用第二距离代价函数计算多个所述第二距离得到所述第二距离代价值，包括：
[0043]判断所述第二距离是否位于所述第二距离代价函数中规定的第二距离预设范围
内；
[0044]如果是，则所述第二距离代价值为0；
[0045]如果不是，则计算所述第二距离与所述第二距离预设范围的第二距离偏移量，并利用所述第二距离代价函数的规则来计算所述第二距离偏移量得到所述第二距离代价值。
[0046]进一步的，所述采用动力学代价函数计算所述坐标信息、角度信息得到动力学代价值，包括：
[0047]根据坐标信息计算得到相邻两个所述参考轨迹点的横坐标差值和竖坐标差值；
[0048]根据角度信息以及横坐标差值计算得到相邻两个所述参考轨迹点的横坐标变化信息；
[0049]根据角度信息以及竖坐标差值计算得到相邻两个所述参考轨迹点的竖坐标变化信息；
[0050]基于所述横坐标变化信息和所述竖坐标变化信息的差值确定所述动力学代价值。
[0051]进一步的，所述对所述多个参考轨迹点的参数信息进行动态调整以使得所述代价值达到最优值，包括：
[0052]动态对所述多个参考轨迹点的坐标信息进行调整，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：对参考路径进行轨迹的初始化，得到参考轨迹，所述参考轨迹包括多个参考轨迹点；基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的代价值，所述参数信息包括每一参考轨迹点的坐标信息、角度信息以及相邻两个所述参考轨迹点的时间信息；对所述多个参考轨迹点的参数信息进行动态调整以使得所述代价值达到最优值。2.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的代价值，包括：基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的速度代价值和/或加速度代价值和/或角速度代价值和/或时间代价值和/或动力学代价值和/或第一距离代价值和/或第二距离代价值；计算所述速度代价值、加速度代价值、角速度代价值、时间代价值、动力学代价值、第一距离代价值、第二距离代价值中至少两个的和，并将所述和作为所述代价值。3.根据权利要求2所述的路径规划方法，其特征在于，所述基于所述多个参考轨迹点的参数信息计算所述参考轨迹的速度代价值和/或加速度代价值和/或角速度代价值和/或时间代价值和/或动力学代价值和/或第一距离代价值和/或第二距离代价值，包括：基于所述坐标信息和所述时间信息确定相邻两个所述参考轨迹点的线速度；基于所述角度信息和所述时间信息确定相邻两个所述参考轨迹点的角速度；基于所述线速度、所述角速度以及所述时间信息确定相邻两点所述参考轨迹点的加速度；基于所述坐标信息计算每一所述参考轨迹点和环境障碍物的第一距离；基于所述坐标信息计算每一所述参考轨迹点与所述参考路径的第二距离；基于所述线速度来计算所述参考轨迹的速度代价值和/或基于所述角速度来计算所述参考轨迹的角速度代价值和/或基于所述加速度来计算所述参考轨迹的加速度代价值和/或基于所述第一距离来计算所述参考轨迹的第一距离代价值和/或基于所述第二距离来计算所述参考轨迹的第二距离代价值和/或基于所述时间信息来计算所述参考轨迹的时间代价值和/或基于所述坐标信息和角度信息计算所述参考轨迹的动力学代价值。4.根据权利要求3所述的路径规划方法，其特征在于，所述基于所述线速度、角速度、加速度、第一距离、第二距离以及所述时间信息来计算所述参考轨迹的速度代价值和/或加速度代价值和/或角速度代价值和/或时间代价值和/或动力学代价值和/或第一距离代价值和/或第二距离代价值，包括：采用速度代价函数计算多个所述线速度得到所述速度代价值；采用加速度代价函数计算多个所述加速度得到所述加速度代价值；采用角速度代价函数计算多个角速度得到所述角速度代价值；采用第一距离代价函数计算所述第一距离得到所述第一距离代价值；采用第二距离代价函数计算多个所述第二距离得到所述第二距离代价值；采用时间代价函数计算所述多个时间得到时间距离代价值；采用动力学代价函数计算所述坐标信息、角度信息得到动力学代价值。5.根据权利要求4所述的路径规划方法，其特征在于，所述采用速度代价函数计算多个所述线速度得到所述速度代价值，包括：
判断所述线速度是否位于所述速度代价函数中规定的速度预设范围内；如果是，则所述速度代价值为0；如果不是，则计算所述线速度与所述速度预设范围的速度偏移量，并利用所述速度代价函数的规则来计算所述速度偏移量得到所述速度代价值；所述采用加速度代价函数计算多个所述加速度得到所述加速度代价值，包括：判断所述加速度是否位于所述加速度代价函数中规定的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴翔，张涛，陈俊伟，
申请(专利权)人：深圳市普渡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：