一种控制轨迹确定方法、装置、机器人及存储介质制造方法及图纸

技术编号:37865448 阅读:9 留言:0更新日期:2023-06-15 20:55
本发明专利技术公开了一种控制轨迹确定方法、装置、机器人及存储介质。该方法包括:获取引导路径、当前状态参数和当前环境参数;根据当前状态参数和当前环境参数确定当前运行场景;根据当前运行场景由预设控制策略集合中确定目标控制策略;将引导路径和当前状态参数代入至目标控制策略,确定目标控制轨迹;其中,预设控制策略集合中各控制策略的控制主频不同。本发明专利技术通过为不同应用场景下的机器人提供不同控制主频的控制策略,提升了机器人对不同场景的适配性,节省了新控制策略的开发时间和周期,在运行过程中提升了CPU资源的利用效率。运行过程中提升了CPU资源的利用效率。运行过程中提升了CPU资源的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种控制轨迹确定方法、装置、机器人及存储介质


[0001]本专利技术涉及机器人
,尤其涉及一种控制轨迹确定方法、装置、机器人及存储介质。

技术介绍

[0002]随着自动化技术和人工智能的迅速发展,智能移动机器人已经被应用于各种场景。例如清洁行业和餐饮行业作为重复度高的劳动密集型产业,正处于劳动力缺失和人力成本增加的行业转型期,智能移动机器人通过无人驾驶技术可以完成简单重复的清洁任务和配送任务,大大降低了人力成本,逐步成为行业主流。
[0003]智能移动机器人在执行日常作业时,其路径规划常通过基于地图的全局路径规划和基于传感器的局部路径规划的方式进行,在实际运行过程中采用预先设置的路径规划算法对路径进行实时计算和修改,以在不同使用场景中实现对智能移动机器人的路径规划和运动控制。
[0004]然而,智能移动机器人在作业过程中会遇到多种场景的挑战,单一的路径规划算法难以适用不同场景下的需求,而在运行过程中进行算法的筛选和切换常需花费较多时间,且在对机器人进行算法类型更新时需要耗费更多的开发时间和周期。同时,由于不同算法在中央处理器(Central Processing Unit,CPU)中所需消耗的资源大小不同,为保障各场景下机器人均能正常运行,常需将机器人的控制频率保持在较低的水准,以保证算法的正常运行,造成CPU资源的较大浪费。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种控制轨迹确定方法、装置、机器人及存储介质,为不同应用场景下的机器人提供不同控制主频的控制策略,提升了机器人对不同场景的适配性,节省了新控制策略的开发时间和周期,在运行过程中提升了CPU资源的利用效率。
[0006]根据本专利技术的一方面,提供了一种控制轨迹确定方法,该方法包括:
[0007]获取引导路径、当前状态参数和当前环境参数;
[0008]根据当前状态参数和当前环境参数确定当前运行场景;
[0009]根据当前运行场景由预设控制策略集合中确定目标控制策略;
[0010]将引导路径和当前状态参数代入至目标控制策略,确定目标控制轨迹;
[0011]其中,预设控制策略集合中各控制策略的控制主频不同。
[0012]根据本专利技术的另一方面,提供了一种控制轨迹确定装置,该装置包括:
[0013]参数获取模块,用于获取引导路径、当前状态参数和当前环境参数;
[0014]运行场景确定模块,用于根据当前状态参数和当前环境参数确定当前运行场景;
[0015]目标策略确定模块,用于根据当前运行场景由预设控制策略集合中确定目标控制策略;
[0016]控制轨迹确定模块,用于将引导路径和当前状态参数代入至目标控制策略,确定
目标控制轨迹;
[0017]其中,预设控制策略集合中各控制策略的控制主频不同。
[0018]根据本专利技术的另一方面,提供了一种机器人,该机器人包括:
[0019]规划决策节点,用于根据获取的引导路径、当前状态参数和当前环境参数确定目标控制策略;
[0020]控制节点,用于解析和执行目标控制策略,并确定控制量;
[0021]控制器,用于根据控制量对机器人运动状态进行控制;
[0022]至少一个处理器,以及
[0023]与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
[0024]存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的控制轨迹确定方法。
[0025]根据本专利技术的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机指令,计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例的控制轨迹确定方法。
[0026]本专利技术公开了一种控制轨迹确定方法、装置、机器人及存储介质,根据机器人在当前时刻的自身状态和外界环境,以及机器人需要行进路径的规划信息,明确机器人当前所处的运行场景,进而依据确定出的运行场景由预先封装好的控制策略集合中选取配置好的,具有不同控制主频的控制策略,进而依据确定出的控制策略完成机器人在当前运行场景下的控制轨迹确定。本专利技术提供的技术方案,解决了现有机器人轨迹规划时需根据实际运行情况依次进行函数选择,且为保障机器人正常运行,需将控制主频保持在较低频率的问题,通过预先封装不同的控制策略,可根据控制策略中函数类型的不同适应性地对控制主频进行调整,使得机器人可根据运行场景直接代入对应策略进行工作,同时在开发出新的控制策略时仅需重新进行封装即可达到供机器人使用的目的,提升了机器人对不同场景的适配性,节省了新控制策略的开发时间和周期,在运行过程中提升了CPU资源的利用效率。
[0027]应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例提供的一种控制轨迹确定方法的流程图;
[0030]图2为本专利技术实施例提供的一种引导路径的生成方法示意图;
[0031]图3为本专利技术实施例提供的另一种控制轨迹确定方法的流程图;
[0032]图4为本专利技术实施例提供的一种控制策略的封装结构示意图;
[0033]图5为本专利技术实施例提供的一种利用动态窗口轨迹生成函数生成控制轨迹的示意图;
[0034]图6为本专利技术实施例提供的一种路径偏离度轨迹评价函数的代价值确定示例图;
[0035]图7为本专利技术实施例提供的一种路径终点偏差轨迹评价函数的代价值确定示例图;
[0036]图8为本专利技术实施例提供的一种控制轨迹的示例图;
[0037]图9为本专利技术实施例提供的一种综合代价值的确定方式示意图;
[0038]图10为本专利技术实施例提供的一种控制轨迹确定方法的具体流程示例图;
[0039]图11为本专利技术实施例提供的一种控制轨迹确定装置的结构示意图;
[0040]图12为本专利技术实施例提供的一种机器人的结构示意图;
[0041]图13为本专利技术实施例提供的一种机器人控制轨迹确定方法的示例图。
具体实施方式
[0042]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本专利技术保护的范围。
[0043]需要说明的是,本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制轨迹确定方法,其特征在于,包括:获取引导路径、当前状态参数和当前环境参数;根据所述当前状态参数和所述当前环境参数确定当前运行场景;根据所述当前运行场景由预设控制策略集合中确定目标控制策略;将所述引导路径和所述当前状态参数代入至所述目标控制策略,确定目标控制轨迹;其中,所述预设控制策略集合中各控制策略的控制主频不同。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前状态参数和所述当前环境参数确定当前运行场景,包括:若所述当前状态参数中包括控制指令,则根据所述控制指令确定当前运行场景;若所述当前状态参数中不包括控制指令,则根据所述当前环境参数确定当前运行场景。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制指令确定当前运行场景,包括:若所述控制指令为进桩控制指令,则将所述当前运行场景确定为进桩场景;若所述控制指令为退桩控制指令,则将所述当前运行场景确定为退桩场景。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前环境参数确定当前运行场景,包括:根据所述当前环境参数确定所述引导路径是否为窄道路径,若是则将所述当前运行场景确定为窄道场景;否则,根据所述当前环境参数确定障碍物分布状态,并根据所述障碍物分布状态确定当前运行场景。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述障碍物分布状态确定当前运行场景,包括:若所述障碍物分布状态为有障碍,则将所述当前运行场景确定为避让场景;否则,将所述当前运行场景确定为空旷场景。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设控制策略集合中至少包括准确跟线控制策略和避让跟线控制策略;所述根据所述当前运行场景由预设控制策略集合中确定目标控制策略,包括:在所述当前运行场景为进桩场景、退桩场景或空旷场景时,将所述目标控制策略确定为所述准确跟线控制策略;在所述当前运行场景为窄道场景或避让场景时,将所述目标控制策略确定为所述避让跟线控制策略;其中,所述目标控制策略中包括轨迹生成函数、至少一个轨迹评价函数和轨迹搜索函数。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述准确跟线控制策略包括比例

微分

【专利技术属性】
技术研发人员:卜大鹏吴家敏秦宝星程昊天
申请(专利权)人:上海高仙自动化科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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