一种机器人的移动避障方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人的移动避障方法、装置、设备和介质，应用于机器人内的控制器，方法包括：响应避障参数和规划路径，构建约束空间并筛选多个雷达点；对雷达点进行聚类膨胀后，确定挡路障碍物并按照挡路障碍物在规划路径上的障碍物索引对挡路障碍物进行排序；若首个挡路障碍物前存在非挡路障碍物，执行障碍物合并操作，并结合约束空间，在规划路径上确定避障开始点和避障结束点；根据避障参数和首个挡路障碍物上的障碍物顶点，确定多个避障通过点；采用避障开始点、单个或两个避障通过点和避障结束点更新规划路径，并按照新的规划路径移动机器人，能够在保证机器人避障路径可控的情况下，更为有效地提高机器人避障的灵活度。更为有效地提高机器人避障的灵活度。更为有效地提高机器人避障的灵活度。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人的移动避障方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及路线规划
，尤其涉及一种机器人的移动避障方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]随着机器人科技的不断发展，工厂逐渐转向智能化的发展趋势愈加明显，AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)也逐渐成为机器人研究的热点方向之一。
[0003]而机器人避障作为AGV智能化的核心部分之一，现有技术中存在多种方案，例如基于感知的避障算法。其通过传感器如激光雷达等获取机器人周围环境信息进行障碍物检测和距离计算，再在机器人周围设置停止区和减速区，最后根据障碍物位置调整移动机器人速度参数，以达到在障碍物前停止的目的，但该方法容易导致机器人多次停止，影响机器人的正常行进。
[0004]为此，目前主流的避障算法通常是基于路径规划进行避障，在遇到障碍物时随机更新路径信息，或是通过一定范围的空间对路径生成进行约束如图1所示，但上述方案容易受到外部空间的大小限制，由于路径靠近右边墙体，导致避障空间半径最大就只能为图1中情况a和情况b中的圆所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人的移动避障方法，其特征在于，应用于机器人内的控制器，所述方法包括：响应避障参数和规划路径，构建约束空间并筛选多个雷达点；对所述雷达点进行聚类膨胀后，确定挡路障碍物并按照所述挡路障碍物在所述规划路径上的障碍物索引对所述挡路障碍物进行排序；若首个所述挡路障碍物前存在非挡路障碍物，执行障碍物合并操作，并结合所述约束空间，在所述规划路径上确定避障开始点和避障结束点；根据所述避障参数和首个所述挡路障碍物上的障碍物顶点，确定多个避障通过点；采用所述避障开始点、单个或两个所述避障通过点和所述避障结束点更新所述规划路径，并按照新的所述规划路径移动所述机器人。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应避障参数和规划路径，构建约束空间并筛选多个雷达点的步骤，包括：响应避障参数和规划路径，在当前空间内选取至少四个位置点并连接，创建至少一个避障空间；每个所述避障空间至少由四个所述位置点连接构成；从所述避障参数中提取缩小长度；根据所述缩小长度对所述避障空间进行等距缩小，生成约束空间；当接收到激光雷达数据时，对所述激光雷达数据进行数据筛选并转换至地图坐标系，得到雷达扫描点；判断各所述雷达扫描点是否处于所述避障空间内；若否，则删除所述雷达扫描点；若是，则将所述雷达扫描点确定为雷达点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述缩小长度对所述避障空间进行等距缩小，生成约束空间的步骤，包括：分别采用每个位置点作为目标点，结合与所述目标点相邻的两个位置点，构建第一向量和第二向量；计算所述第一向量与所述第二向量之间的夹角正弦值；计算所述缩小长度与所述夹角正弦值之间的比值，得到相同的第三向量长度和第四向量长度；采用所述第三向量长度和所述第一向量，确定第三向量；采用所述第四向量长度和所述第二向量，确定第四向量；叠加所述第三向量与所述第四向量，结合所述目标点的位置信息，确定等距缩放点位置；连接各所述等距缩放点位置，生成约束空间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述叠加所述第三向量与所述第四向量，结合所述目标点的位置信息，确定等距缩放点位置的步骤，包括：叠加所述第三向量与所述第四向量，结合所述目标点的位置信息，确定初始缩放点位置；采用射线法判断所述初始缩放点位置是否处于所述避障空间内；若否，则按照所述第三向量与所述第四向量叠加后的负向量，结合所述目标点的位置
信息，确定等距缩放点位置；若是，则将所述初始缩放点位置确定为等距缩放点位置。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述雷达点进行聚类膨胀后，确定挡路障碍物并按照在所述规划路径上的障碍物索引对所述挡路障碍物进行排序的步骤，包括：对所述雷达点进行聚类，得到多个聚类簇；采用矩形对各所述聚类簇进行框选，得到初始障碍物；计算所述机器人的宽度和第一预设比例参数之间的乘值，得到膨胀尺寸；按照所述膨胀尺寸对各所述初始障碍物进行膨胀，生成多个膨胀障碍物；选取与所述规划路径相交的膨胀障碍物作为挡路障碍物，并定位所述挡路障碍物对应的障碍物中心点；在所述规划路径上选取与所述障碍物中心点相距最近的索引点，将所述索引点所属索引确定为所述挡路障碍物对应的障碍物索引；按照所述障碍物索引从小至大对各所述挡路障碍物进行排序。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若首个所述挡路障碍物前存在非挡路障碍物，执行障碍物合并操作，并结合所述约束空间，在所述规划路径上确定避障开始点和避障结束点的步骤，包括：若首个所述挡路障碍物前存在非挡路障碍物，则判断首个所述挡路障碍物与所述非挡路障碍物之间是否重叠；若重叠，则采用首个所述挡路障碍物和所述非挡路障碍物的框架尺寸极值，构建更新挡路障碍物；在所述规划路径上选取与所述更新挡路障碍物的中心点相距最近的索引点，将所述索引点所属索引作为更新障碍物索引；根据所述更新障碍物索引对应的第一路径点与所述约束空间之间的位置关系，确定避障结束点和第二临时开始点；若所述更新挡路障碍物之前不存在更新非挡路障碍物，则将所述第二临时开始点确定为避障开始点；若所述更新非挡路障碍物未与所述更新挡路障碍物重叠，则根据所述更新非挡路障碍物和所述更新挡路障碍物，结合所述第二临时开始点确定避障开始点。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述更新障碍物索引与所述约束空间之间的位置关系，确定避障结束点和第二临时开始点的步骤，包括：计算所述更新挡路障碍物的周长与第二预设比例之间的乘值，得到更新周长；在所述更新障碍物索引叠加第一预设步长，得到第一当前索引；根据所述规划路径的路径终点与所述约束空间的位置关系，结合所述第一当前索引，确定避障结束点；在所述更新障碍物索引叠加第二预设步长，得到第二当前索引；根据所述规划路径的路径起点与所述约束空间的位置关系，结合所述第二当前索引，确定第一临时开始点；比较所述第一临时开始点对应的第一路径索引与所述机器人当前时刻在所述规划路
径上的机器人路径索引；选取所述第一路径索引和所述机器人路径索引中的最大值所属点作为第二临时开始点。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述规划路径的路径终点与所述约束空间的位置关系，结合所述第一当前索引，确定避障结束点的步骤，包括：判断所述规划路径的路径终点是否处于所述约束空间外；若不处于所述约束空间外，则判断所述第一当前索引是否大于所述路径终点对应的终点索引；若大于，则确定所述路径终点为避障结束点；若不大于，则判断所述第一当前索引与所述更新障碍物索引之间的索引距离是否大于或等于所述更新周长；若是，则将所述第一当前索引所属路径点确定为避障结束点；若否，则将第一预设索引值叠加至所述第一当前索引，得到新的第一当前索引，跳转执行所述判断第一当前索引是否大于所述路径终点对应的终点索引的步骤；若处于所述约束空间外，则判断所述第一当前索引所属路径点是否超过所述约束空间；若超过，则将所述第一当前索引与第一预设定值之间的差值索引所属路径点确定为避障结束点；若未超过，则判断所述第一当前索引与所述更新障碍物索引之间的索引距离是否大于或等于所述更新周长；若是，则将所述第一当前索引所属路径点确定为避障结束点；若否，则将第一预设索引值叠加至所述第一当前索引，得到新的第一当前索引，跳转执行所述判断所述第一当前索引所属路径点是否超过所述约束空间的步骤。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述规划路径的路径起点与所述约束空间的位置关系，结合所述第二当前索引，确定第一临时开始点的步骤，包括：判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：广东舜储智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：