本公开是关于一种基于随机性增强的未知空间探寻方法、装置、电子设备以及存储介质。其中，该方法包括：预设指向终点的第一模式及保持当前运行方向的第二模式，通过终点判定步骤、运行模式判断步骤、路径查重步骤、障碍物检测步骤、方向偏置步骤、运行模式随机切换步骤使机器人具备简单易行的路径生成方式，通过引入路径生成策略的随机性，实现对未知空间的快速探寻。本公开基于随机性增强的空间探寻方法，仅需要较小的信息处理能力即可实现，且只存储有限的路径相关信息，适用于轻量化的嵌入式平台。式平台。式平台。
【技术实现步骤摘要】
一种基于随机性增强的未知空间探寻方法以及装置
[0001]本公开涉及空间建模领域，具体而言，涉及一种基于随机性增强的未知空间探寻方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]对未知空间的有效探寻，是无人系统实现对空间认知的必备手段，在机器人和人工智能等领域具有重要的意义和应用价值。对于无人系统，在有限空间内的路径规划或目标搜索，常依赖于全局连通关系的确定，因此在开展自主行动之前，往往需要建立全局的连通关系图(或某种形式的地图)，并在此基础上，通过某种算法寻找一条从出发点到目标之间的最优化路径。
[0003]但是在实际应用场景中，往往无法事先建立环境空间的连通关系模型/图，而是需要在路径搜索的过程中，同步实现对局部环境甚至全局环境的认知，基于增量获得的信息(知识)和某种算法，找到一条可行且尽可能最优的路径，即对未知空间进行探寻。目前主流的技术方案是采用遗传算法或类似算法，不断地产生候选路径，并基于对路径效能的评估不断地筛选、迭代路径的生成策略，并通过变异等方式来保证路径生成策略的多样性。这种技术方案对平台的计算能力和信息存储能力要求较高，不利于无人系统的实时性提升和轻量化。
[0004]因此，需要一种或多种方法解决上述问题。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
[0006]本公开的目的在于提供一种基于随机性增强的未知空间探寻方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
[0007]根据本公开的一个方面，提供一种基于随机性增强的未知空间探寻方法，包括：
[0008]终点判定步骤，获取机器人当前位置坐标，并将所述当前位置坐标与预设的终点坐标对比，判断所述机器人是否达到终点，若未到达终点，则转向运行模式判断步骤；
[0009]运行模式判断步骤，判断所述机器人当前运行模式是否为第一模式，若是，则转向路径查重步骤，若否，则转向障碍物检测步骤；
[0010]路径查重步骤，根据所述机器人当前位置坐标、终点坐标、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径，将所述路径与在所述机器人储存的历史路径中查重检索，若所述机器人储存的历史路径中包括所述路径，则将所述机器人的运行方向调整为由终点坐标指向所述机器人当前位置坐标的方向，并将所述机器人当前运行模式由第一模式切换为第二模式，转向障碍物检测步骤；
[0011]障碍物检测步骤，基于所述机器人的检测模块，检测所述机器人由当前位置坐标
至目标点坐标的路径上，是否有障碍物，若有，则转向方向偏置步骤，若无，则转向运行模式随机切换步骤；
[0012]方向偏置步骤，在所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的运行方向上叠加预设偏置量，生成所述机器人基于当前位置坐标、叠加预设偏置量的运行方向、预设步长的路径，并转向障碍物检测步骤；
[0013]运行模式随机切换步骤，将所述机器人的第二模式按照预设几率切换为第一模式，并转向终点判定步骤。
[0014]在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
[0015]预处理步骤，建立所述机器人的数据存储空间，并预设所述机器人的运行模式为第一模式。
[0016]在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
[0017]所述第一模式为根据所述机器人当前位置坐标、终点坐标、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径；
[0018]所述第二模式为根据所述机器人当前位置坐标、当前运动方向、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径。
[0019]在本公开的一种示例性实施例中，所述方法的终点判定步骤还包括：
[0020]获取机器人当前位置坐标，并将所述当前位置坐标与预设的终点坐标对比，若所述当前位置坐标与预设的终点坐标一致，则判定所述机器人达到终点；
[0021]获取机器人当前位置坐标，并将所述当前位置坐标与预设的终点坐标对比，若所述当前位置坐标在以预设的终点坐标为基点的预设范围内，则判定所述机器人达到终点。
[0022]在本公开的一种示例性实施例中，所述方法的路径查重步骤还包括：
[0023]根据所述机器人当前位置坐标、终点坐标、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径，将所述路径与在所述机器人储存的历史路径中查重检索，若所述机器人储存的历史路径中包括所述路径，则将所述机器人的运行方向调整为当前运行方向的反方向，并将所述机器人当前运行模式由第一模式切换为第二模式，转向障碍物检测步骤。
[0024]在本公开的一种示例性实施例中，所述方法的障碍物检测步骤还包括：
[0025]基于所述机器人的检测模块，检测所述机器人由当前位置坐标至目标点坐标的路径是否已超越预设边界，若是，则转向方向偏置步骤，若无，则转向运行模式随机切换步骤。
[0026]在本公开的一种示例性实施例中，所述方法的方向偏置步骤中，所述预设偏置量的均值为0，方差为预设方差。
[0027]在本公开的一个方面，提供一种基于随机性增强的未知空间探寻装置，包括：
[0028]终点判定模块，用于获取机器人当前位置坐标，并将所述当前位置坐标与预设的终点坐标对比，判断所述机器人是否达到终点，若未到达终点，则转向运行模式判断模块；
[0029]运行模式判断模块，用于判断所述机器人当前运行模式是否为第一模式，若是，则转向路径查重模块，若否，则转向障碍物检测模块；
[0030]路径查重模块，用于根据所述机器人当前位置坐标、终点坐标、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径，将所述路径与在所述机器人储存的历史路径中查重检索，若所述机器人储存的历史路径中包括所述路径，则将所
述机器人的运行方向调整为由终点坐标指向所述机器人当前位置坐标的方向，并将所述机器人当前运行模式由第一模式切换为第二模式，转向障碍物检测模块；
[0031]障碍物检测模块，用于基于所述机器人的检测模块，检测所述机器人由当前位置坐标至目标点坐标的路径上，是否有障碍物，若有，则转向方向偏置模块，若无，则转向运行模式随机切换模块；
[0032]方向偏置模块，用于在所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的运行方向上叠加预设偏置量，生成所述机器人基于当前位置坐标、叠加预设偏置量的运行方向、预设步长的路径，并转向障碍物检测模块；
[0033]运行模式随机切换模块，用于将所述机器人的第二模式按照预设几率切换为第一模式，并转向终点判定模块。
[0034]在本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：
[0035]处理器；以及
[0036]存储器，所述存储器上存储有计算机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于随机性增强的未知空间探寻方法，其特征在于，所述方法包括：终点判定步骤，获取机器人当前位置坐标，并将所述当前位置坐标与预设的终点坐标对比，判断所述机器人是否达到终点，若未到达终点，则转向运行模式判断步骤；运行模式判断步骤，判断所述机器人当前运行模式是否为第一模式，若是，则转向路径查重步骤，若否，则转向障碍物检测步骤；路径查重步骤，根据所述机器人当前位置坐标、终点坐标、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径，将所述路径与在所述机器人储存的历史路径中查重检索，若所述机器人储存的历史路径中包括所述路径，则将所述机器人的运行方向调整为由终点坐标指向所述机器人当前位置坐标的方向，并将所述机器人当前运行模式由第一模式切换为第二模式，转向障碍物检测步骤；障碍物检测步骤，基于所述机器人的检测模块，检测所述机器人由当前位置坐标至目标点坐标的路径上，是否有障碍物，若有，则转向方向偏置步骤，若无，则转向运行模式随机切换步骤；方向偏置步骤，在所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的运行方向上叠加预设偏置量，生成所述机器人基于当前位置坐标、叠加预设偏置量的运行方向、预设步长的路径，并转向障碍物检测步骤；运行模式随机切换步骤，将所述机器人的第二模式按照预设几率切换为第一模式，并转向终点判定步骤。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预处理步骤，建立所述机器人的数据存储空间，并预设所述机器人的运行模式为第一模式。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第一模式为根据所述机器人当前位置坐标、终点坐标、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径；所述第二模式为根据所述机器人当前位置坐标、当前运动方向、预设步长，确定目标点坐标，生成所述机器人当前位置坐标指向目标点坐标的路径。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法的终点判定步骤还包括：获取机器人当前位置坐标，并将所述当前位置坐标与预设的终点坐标对比，若所述当前位置坐标与预设的终点坐标一致，则判定所述机器人达到终点；获取机器人当前位置坐标，并将所述当前位置坐标与预设的终点坐标对比，若所述当前位置坐标在以预设的终点坐标为基点的预设范围内，则判定所述机器人达到终点。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法的路径查重步骤还包括：根据所述机器人当前位置坐标、终点坐标、预设步长，确定目标点坐标，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇航，张晨生，张斌，许诺，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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