【技术实现步骤摘要】
一种微小障碍和狭窄通道环境下的机器人编队通行方法
[0001]本专利技术涉及机器人编队控制
，尤其涉及一种微小障碍和狭窄通道环境下的机器人编队通行方法。
技术介绍
[0002]机器人编队在面对室内环境中的桌子腿、凳子腿等物品时，由激光雷达扫描的点云生成的地图中会存在诸多微小障碍。当机器人编队作为一个整体运动时，为了判断机器人编队在运动过程中是否会发生碰撞，将机器人编队视为一个大的整体，根据这个机器人编队的碰撞体尺寸对地图进行膨胀操作进而生成代价地图，但是由于编队整体的碰撞体尺寸通常大于这些微小障碍的间距，所以机器人编队无法从障碍中穿过，编队的通行能力受到很大的限制。
[0003]机器人编队运动过程中会遇到各种诸如门口、走廊等狭窄通道，通常情况下机器人在组成编队时无法直接通过这些狭窄通道，往往需要对机器人编队做出一定调整之后才能通过。机器人编队在面对狭窄通道类的障碍场景时通行能力受到限制。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种微小障碍和狭窄通道环境...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微小障碍和狭窄通道环境下的机器人编队通行方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：判断当前障碍环境，如果是微小障碍环境执行步骤2，否则跳转到步骤5；步骤2：根据机器人编队内单个机器人尺寸为膨胀半径，对地图内的障碍物进行膨胀操作，得到代价地图；步骤3：根据代价地图中膨胀后的微小障碍尺寸和机器人编队内机器人间距，判断微小障碍尺寸是否小于机器人最小间距，当微小障碍尺寸小于机器人最小间距时，转到步骤4；当微小障碍尺寸大于机器人间距时，机器人编队无法使用微小障碍避障算法穿过微小障碍，此时需要规划绕路路线，跳转到步骤5；步骤4：规划穿过路线，然后以机器人间距为半径对领队规划的路线进行膨胀，判断编队内其他机器人能否通过微小障碍，即判断微小障碍尺寸是否小于机器人实际间距；如果不小于即不能通过微小障碍，则重新规划穿过路线，直至微小障碍尺寸小于机器人实际间距，即编队内其他机器人能够通过微小障碍，则按照穿过路线通过障碍区；步骤5：面对狭窄通道时，在代价地图中检测狭窄通道的宽度，根据狭窄通道宽度分别计算机器人编队使用压缩队形策略、变换队形策略、绕路策略时的通行成本，并得出不同通行策略的出价，竞拍编队控制权，执行下一步；步骤6：编队控制中心根据使用不同策略的竞拍出价，决出竞拍的获胜方，并移交编队控制权。2.根据权利要求1所述的微小障碍和狭窄通道环境下的机器人编队通行方法，其特征在于：所述代价地图是多层代价地图，实现了多种类信息数据的处理；包括一个静态地图层、一个障碍物层和自定义层；静态地图层，是激光雷达扫描生成的栅格地图，包括位置固定的静态障碍物；障碍物层，包括通过传感器观测到的动态障碍层；自定义层，包括人为划定的禁行区；将多个代价地图层进行合并后，再在膨胀层对地图进行膨胀操作，得到一份最终的代价地图。3.根据权利要求2所述的微小障碍和狭窄通道环境下的机器人编队通行方法，其特征在于：所述步骤4的具体方法为：微小障碍的半径为r0，在代价地图中根据单个机器人的碰撞体实际尺寸r进行膨胀后障碍的半径为r
z
，如公式(1)所示；r
z
＝r0+r
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(1)在机器人编队规划路径时，先由编队中一个机器人作为领队机器人R1规划出路线；编队内其他机器人需要根据领队机器人R1的位置和既定编队队形形状来确定自身的位置，运动路线是和该领队机器人R1的运动路径平行的；领队机器人规划出路线之后，以机器人间距为半径对该路径进行膨胀，以此来判断编队内其余机器人的行进路线是否有障碍；如存在障碍，则需要领队机器人重新规划更贴近障碍的路线，依此保障机器人编队能顺利通过微小障碍。4.根据权利要求1所述的微小障碍和狭窄通道环境下的机器人编队通行方法，其特征在于：所述步骤5中压缩队形策略、变换队形策略、绕路策略的特点分别如下：
压缩队形策略即在保证机器人之间不互相碰撞的前提下，尽量减小编队内机器人之间的距离；变换队形策略即改变机器人编队的队形，当机器人采用“一”字形队形时，机器人编队在面对狭窄通道时，只要需要考虑单个机器人的尺寸即可，单个机器人能通过狭窄通道，即能保证...
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