本申请涉及一种路径生成方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。该方法包括：根据目标对象的初始运动状态、目标运动状态以及预设角度，生成初始路径，并基于初始路径结合预设回旋曲线对初始路径及预设角度进行更新，生成更新后的路径及更新后的角度；在更新后的路径的曲率小于预设最大曲率的情况下，根据更新后的路径及更新后的角度，构建目标对象的目标路径；其中，初始路径由两段具有相同半径且互为反向的圆弧组成，预设角度为连续曲率转向曲线和连续曲率圆之间的夹角；该方法增加了最大曲率的约束条件，能够获取到最大曲率最小的路径，提高路径规划的合理性。提高路径规划的合理性。提高路径规划的合理性。
【技术实现步骤摘要】
路径生成方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品
[0001]本申请涉及路径规划
，特别是涉及一种路径生成方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。
技术介绍
[0002]随着人工智能的快速发展，在实际应用场景中对机器人、无人机、车辆等智能设备的自主导航要求越来越高，路径规划作为自主导航的核心技术，成为当下研究的重点。路径规划包括局部路径规划和全局路径规划，局部路径规划能够实现实时避障和纠偏。
[0003]现有的路径规划方法，在对局部路径进行规划时，规划路径的最大曲率过大，超过了智能设备在运动状态下的转向极限，导致智能设备无法在运动状态下进行转向。因此，现有的路径规划方法，对智能设备所规划的路径存在不合理的问题。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高路径规划合理性的路径生成方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品。
[0005]第一方面，本申请提供了一种路径生成方法，该方法包括：
[0006]根据目标对象的初始运动状态、目标运动状态以及预设角度，生成初始路径；初始路径由两段具有相同半径且互为反向的圆弧组成；预设角度为连续曲率转向曲线和连续曲率圆之间的夹角，连续曲率转向曲线由第一回旋曲线、圆弧和第二回旋曲线组成，连续曲率圆由连续曲率转向曲线的起点、终点和圆弧的圆心所构成；
[0007]基于初始路径结合预设回旋曲线对初始路径及预设角度进行更新，生成更新后的路径及更新后的角度；预设回旋曲线为基于初始路径生成的；
[0008]在更新后的路径的曲率小于预设最大曲率的情况下，根据更新后的路径及更新后的角度，构建目标对象的目标路径。
[0009]在其中一个实施例中，初始运动状态包括目标对象在初始位置的第一坐标和第一航向角，目标运动状态包括目标对象在目标位置的第二坐标和第二航向角；根据目标对象的初始运动状态、目标运动状态以及预设角度，生成初始路径，包括：
[0010]根据第一坐标和第二坐标，确定初始位置与目标位置之间的距离；
[0011]根据第一航向角、第二航向角、距离以及预设角度，生成初始路径。
[0012]在其中一个实施例中，基于初始路径结合预设回旋曲线对初始路径及预设角度进行更新，生成更新后的路径及更新后的角度，包括：
[0013]获取初始路径的曲率速度，基于初始路径的曲率速度、预设角度及预设最大曲率速度生成预设回旋曲线；
[0014]根据预设回旋曲线的半径及初始路径的半径，对预设角度进行更新，并基于更新后的角度对初始路径进行更新，生成更新后的路径。
[0015]在其中一个实施例中，根据预设回旋曲线的半径及初始路径的半径，对预设角度
进行更新，并基于更新后的角度对初始路径进行更新，生成更新后的路径，包括：
[0016]根据预设回旋曲线的半径及初始路径的半径之间的大小关系，对预设角度进行更新，生成更新后的角度；
[0017]基于更新后的角度对初始路径进行更新，生成更新后的路径；
[0018]根据更新后的角度及更新后的路径，对预设回旋曲线进行更新，生成更新后的回旋曲线；
[0019]将更新后的路径作为新的初始路径，将更新后的角度作为新的预设角度，将更新后的回旋曲线作为新的预设回旋曲线，循环执行生成更新后的角度、生成更新后的路径及生成更新后的回旋曲线的步骤，直到更新后的角度对应的取值范围满足预设范围条件为止。
[0020]在其中一个实施例中，根据预设回旋曲线的半径及初始路径的半径之间的大小关系，对预设角度进行更新，生成更新后的角度，包括：
[0021]根据预设回旋曲线的半径及初始路径的半径之间的大小关系、预设角度范围及预设角度，对预设角度范围进行更新，生成更新后的角度范围；预设角度范围为预设角度的取值范围；
[0022]根据更新后的角度范围，计算更新后的角度。
[0023]在其中一个实施例中，根据更新后的角度及更新后的路径，对预设回旋曲线进行更新，生成更新后的回旋曲线，包括：
[0024]判断更新后的角度范围是否满足预设范围条件；
[0025]在更新后的角度范围不满足预设范围条件的情况下，根据更新后的角度及更新后的路径，对预设回旋曲线进行更新，生成更新后的回旋曲线。
[0026]在其中一个实施例中，循环执行生成更新后的角度、生成更新后的路径及生成更新后的回旋曲线的步骤，直到更新后的角度对应的取值范围满足预设范围条件为止，包括：
[0027]循环执行生成更新后的角度、生成更新后的路径及生成更新后的回旋曲线的步骤，直到更新后的角度范围满足预设范围条件为止。
[0028]在其中一个实施例中，在更新后的路径的曲率小于预设最大曲率的情况下，根据更新后的路径及更新后的角度，构建目标对象的目标路径，包括：
[0029]在更新后的路径的曲率小于预设最大曲率，且，更新后的路径的曲率速度小于等于预设最大曲率速度的情况下，根据更新后的路径及更新后的角度，构建目标对象的目标路径。
[0030]在其中一个实施例中，该方法还包括：
[0031]在更新后的路径的曲率小于预设最大曲率，且，更新后的路径的曲率速度大于预设最大曲率速度的情况下，根据更新后的路径及更新后的角度范围，构建目标对象的目标路径。
[0032]在其中一个实施例中，该方法还包括：
[0033]根据目标对象的目标路径，构建目标对象的全局目标路径。
[0034]第二方面，本申请还提供了一种路径生成装置。该装置包括：
[0035]生成模块，用于根据目标对象的初始运动状态、目标运动状态以及预设角度，生成初始路径；初始路径由两段具有相同半径且互为反向的圆弧组成；预设角度为连续曲率转
向曲线和连续曲率圆之间的夹角，连续曲率转向曲线由第一回旋曲线、圆弧和第二回旋曲线组成，连续曲率圆由连续曲率转向曲线的起点、终点和圆弧的圆心所构成；
[0036]更新模块，用于基于初始路径结合预设回旋曲线对初始路径及预设角度进行更新，生成更新后的路径及更新后的角度；预设回旋曲线为基于初始路径生成的；
[0037]构建模块，用于若更新后的路径的曲率小于预设最大曲率，则根据更新后的路径及更新后的角度，构建目标对象的目标路径。
[0038]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。该计算机设备包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述第一方面中的路径生成方法的步骤。
[0039]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的路径生成方法的步骤。
[0040]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的路径生成方法的步骤。
[0041]上述路径生成方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：根据目标对象的初始运动状态、目标运动状态以及预设角度，生成初始路径；所述初始路径由两段具有相同半径且互为反向的圆弧组成；所述预设角度为连续曲率转向曲线和连续曲率圆之间的夹角，所述连续曲率转向曲线由第一回旋曲线、圆弧和第二回旋曲线组成，所述连续曲率圆由所述连续曲率转向曲线的起点、终点和所述圆弧的圆心所构成；基于所述初始路径结合预设回旋曲线对所述初始路径及所述预设角度进行更新，生成更新后的路径及更新后的角度；所述预设回旋曲线为基于所述初始路径生成的；若所述更新后的路径的曲率小于预设最大曲率，则根据所述更新后的路径及所述更新后的角度，构建所述目标对象的目标路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始运动状态包括所述目标对象在初始位置的第一坐标和第一航向角，所述目标运动状态包括所述目标对象在目标位置的第二坐标和第二航向角；所述根据目标对象的初始运动状态、目标运动状态以及预设角度，生成初始路径，包括：根据所述第一坐标和所述第二坐标，确定所述初始位置与所述目标位置之间的距离；根据所述第一航向角、所述第二航向角、所述距离以及预设角度，生成初始路径。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始路径结合预设回旋曲线对所述初始路径及所述预设角度进行更新，生成更新后的路径及更新后的角度，包括：获取所述初始路径的曲率速度，基于所述初始路径的曲率速度、所述预设角度及预设最大曲率速度生成预设回旋曲线；根据所述预设回旋曲线的半径及所述初始路径的半径，对所述预设角度进行更新，并基于更新后的角度对所述初始路径进行更新，生成更新后的路径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设回旋曲线的半径及所述初始路径的半径，对所述预设角度进行更新，并基于所述更新后的角度对所述初始路径进行更新，生成更新后的路径，包括：根据所述预设回旋曲线的半径及所述初始路径的半径之间的大小关系，对所述预设角度进行更新，生成更新后的角度；基于所述更新后的角度对所述初始路径进行更新，生成更新后的路径；根据所述更新后的角度及所述更新后的路径，对所述预设回旋曲线进行更新，生成更新后的回旋曲线；将所述更新后的路径作为新的所述初始路径，将所述更新后的角度作为新的所述预设角度，将所述更新后的回旋曲线作为新的所述预设回旋曲线，循环执行生成更新后的角度、生成更新后的路径及生成更新后的回旋曲线的步骤，直到所述更新后的角度对应的取值范围满足预设范围条件为止。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设回旋曲线的半径及所述初始路径的半径之间的大小关系，对所述预设角度进行更新，生成更新后的角度，包括：根据所述预设回旋曲线的半径及所述初始路径的半径之间的大小关系、预设角度范围及所述预设角度，对所述预设角度范围进行更新，生成更新后的角度范围；所述预设角度范围为所述预设角度的取值...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈章，田宇，邓飏，芦维宁，梁斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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