一种机器人避障快速路径重构方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人避障快速路径重构方法和系统，当遇到障碍物时，机器人通过沿障碍物外沿按预置距离增量左右等距离来回移动探索最快越过障碍物的位置，在越过障碍物时，重新寻找到达终点的最短路径，并将障碍物的形态信息发送至服务后台，由服务后台确认障碍物是否是临时障碍物，再根据障碍物是否是临时障碍物以及障碍物是否还存在，选择对应的最优路径，实现了避障最优路径的重构，解决了现有的机器人避障未考虑最快绕开障碍物并最快到达目的地的路径，避障路径规划效果不够理想的技术问题

【技术实现步骤摘要】
一种机器人避障快速路径重构方法和系统


[0001]本专利技术涉及机器人避障
，尤其涉及一种机器人避障快速路径重构方法和系统
。

技术介绍

[0002]当前机器人在变电站
、
施工工地
、
输电电缆路径等场所自动巡逻时，在规划好的路径中遇到永久或临时的障碍物，需要考虑巡检的机器人具备自主避障和重新规划路径的能力
。
现有的机器人避障方法中，机器人在检测到障碍物时，仅考虑能绕过障碍物的路径，并没有考虑最快绕开障碍物的路径并最快到达目的地的路径，避障路径规划效果不够理想
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种机器人避障快速路径重构方法和系统，用于解决现有的机器人避障未考虑最快绕开障碍物并最快到达目的地的路径，避障路径规划效果不够理想的技术问题
。
[0004]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种机器人避障快速路径重构方法，包括：
S1、
在机器人沿原规划路径行进过程中，当机器人激光扫描到前方有障碍物时，记录此时的第一位置坐标，并沿着障碍物外沿按预置距离增量左右等距离来回移动，直到探索到可以越过障碍物时停止移动，记录此时的第二位置坐标；
S2、
机器人向前移动预设距离越过障碍物，获取当前的第三位置坐标；
S3、
计算第三位置坐标到原规划路径终点的第一距离，并计算机器人从第三位置坐标至原规划路径上越过障碍物的最近的点的第二距离，再计算从原规划路径上最近的点至原规划路径终点的第三距离；
S4、
判断第一距离是否小于第二距离与第三距离的和，若是，则保存从原规划路径至第一位置坐标
、
从第一位置坐标至第二位置坐标至第三位置坐标至原规划路径终点的新路径，从第三位置坐标沿新路径行进至原规划路径终点，否则，保存从原规划路径至第一位置坐标
、
从第一位置坐标至第二位置坐标至第三位置坐标至原规划路径上越过障碍物的最近的点至原规划路径终点的新路径，从第三位置坐标沿新路径行进至原规划路径终点；
S5、
将机器人绕开障碍物过程中扫描到的障碍物形态发送至服务后台，并向后台询问障碍物是否为临时障碍物，若是，则执行步骤
S6
，否则，执行步骤
S7
；
S6、
若服务后台返回障碍物是临时障碍物的信息，则在下一次巡检到第一位置坐标时，判断扫描障碍物是否还存在，若是，则按保存的新路径行进至终点，否则，按原规划路径行进至终点；
S7、
若服务后台返回障碍物不是临时障碍物的信息，则清除原规划路径，直接按保存的新路径行进至终点
。
[0005]可选地，步骤
S5
中，机器人通过激光雷达获得障碍物形态
。
[0006]可选地，步骤
S5
中，机器人通过
AI
摄像头获得障碍物形态
。
[0007]可选地，在步骤
S1
之前，还包括：
S0、
规划在巡检场地中巡检的最优路径，保存为原规划路径
。
[0008]可选地，步骤
S0
具体包括：基于
slam
算法自动规划在巡检场地中巡检的最优路径，保存为原规划路径
。
[0009]本专利技术第二方面提供了一种机器人避障快速路径重构系统，应用在机器人中，包括：障碍扫描模块，用于在机器人沿原规划路径行进过程中，当机器人激光扫描到前方有障碍物时，记录此时的第一位置坐标，并沿着障碍物外沿按预置距离增量左右等距离来回移动，直到探索到可以越过障碍物时停止移动，记录此时的第二位置坐标；障碍跨越模块，用于控制机器人向前移动预设距离越过障碍物，获取当前的第三位置坐标；距离计算模块，用于计算第三位置坐标到原规划路径终点的第一距离，并计算机器人从第三位置坐标至原规划路径上越过障碍物的最近的点的第二距离，再计算从原规划路径上最近的点至原规划路径终点的第三距离；判断模块，用于判断第一距离是否小于第二距离与第三距离的和，若是，则保存从原规划路径至第一位置坐标
、
从第一位置坐标至第二位置坐标至第三位置坐标至原规划路径终点的新路径，从第三位置坐标沿新路径行进至原规划路径终点，否则，保存从原规划路径至第一位置坐标
、
从第一位置坐标至第二位置坐标至第三位置坐标至原规划路径上越过障碍物的最近的点至原规划路径终点的新路径，从第三位置坐标沿新路径行进至原规划路径终点；障碍物属性获取模块，用于将机器人绕开障碍物过程中扫描到的障碍物形态发送至服务后台，并向后台询问障碍物是否为临时障碍物，若是，则执行第一处理模块，否则，执行第二处理模块；第一处理模块，用于若服务后台返回障碍物是临时障碍物的信息，则在下一次巡检到第一位置坐标时，判断扫描障碍物是否还存在，若是，则按保存的新路径行进至终点，否则，按原规划路径行进至终点；第二处理模块，用于若服务后台返回障碍物不是临时障碍物的信息，则清除原规划路径，直接按保存的新路径行进至终点
。
[0010]可选地，障碍物属性获取模块中，机器人通过激光雷达获得障碍物形态
。
[0011]可选地，障碍物属性获取模块中，机器人通过
AI
摄像头获得障碍物形态
。
[0012]可选地，还包括：原路径规划模块，用于规划在巡检场地中巡检的最优路径，保存为原规划路径
。
[0013]可选地，原路径规划模块具体用于：基于
slam
算法自动规划在巡检场地中巡检的最优路径，保存为原规划路径
。
[0014]从以上技术方案可以看出，本专利技术提供的机器人避障快速路径重构方法具有以下优点：本专利技术提供的机器人避障快速路径重构方法，当遇到障碍物时，机器人通过沿障碍物外沿按预置距离增量左右等距离来回移动探索最快越过障碍物的位置，在越过障碍物时，重新寻找到达终点的最短路径，并将障碍物的形态信息发送至服务后台，由服务后台确
认障碍物是否是临时障碍物，再根据障碍物是否是临时障碍物以及障碍物是否还存在，选择对应的最优路径，实现了避障最优路径的重构，解决了现有的机器人避障未考虑最快绕开障碍物并最快到达目的地的路径，避障路径规划效果不够理想的技术问题
。
附图说明
[0015]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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相关的附图
。
[0016]图1为本专利技术中提供的一种机器人避障快速路径重构方法的流程示意图；图2为本专利技术中提供的原规划路径示意图；图3为本专利技术中提供的第一个实施例中的避障快速路径重构示意图；图4为本专利技术中提供的第二个实施例中的避障快速路径重构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种机器人避障快速路径重构方法，其特征在于，包括：
S1、
在机器人沿原规划路径行进过程中，当机器人激光扫描到前方有障碍物时，记录此时的第一位置坐标，并沿着障碍物外沿按预置距离增量左右等距离来回移动，直到探索到可以越过障碍物时停止移动，记录此时的第二位置坐标；
S2、
机器人向前移动预设距离越过障碍物，获取当前的第三位置坐标；
S3、
计算第三位置坐标到原规划路径终点的第一距离，并计算机器人从第三位置坐标至原规划路径上越过障碍物的最近的点的第二距离，再计算从原规划路径上最近的点至原规划路径终点的第三距离；
S4、
判断第一距离是否小于第二距离与第三距离的和，若是，则保存从原规划路径至第一位置坐标
、
从第一位置坐标至第二位置坐标至第三位置坐标至原规划路径终点的新路径，从第三位置坐标沿新路径行进至原规划路径终点，否则，保存从原规划路径至第一位置坐标
、
从第一位置坐标至第二位置坐标至第三位置坐标至原规划路径上越过障碍物的最近的点至原规划路径终点的新路径，从第三位置坐标沿新路径行进至原规划路径终点；
S5、
将机器人绕开障碍物过程中扫描到的障碍物形态发送至服务后台，并向后台询问障碍物是否为临时障碍物，若是，则执行步骤
S6
，否则，执行步骤
S7
；
S6、
若服务后台返回障碍物是临时障碍物的信息，则在下一次巡检到第一位置坐标时，判断扫描障碍物是否还存在，若是，则按保存的新路径行进至终点，否则，按原规划路径行进至终点；
S7、
若服务后台返回障碍物不是临时障碍物的信息，则清除原规划路径，直接按保存的新路径行进至终点
。2.
根据权利要求1所述的机器人避障快速路径重构方法，其特征在于，步骤
S5
中，机器人通过激光雷达获得障碍物形态
。3.
根据权利要求1所述的机器人避障快速路径重构方法，其特征在于，步骤
S5
中，机器人通过
AI
摄像头获得障碍物形态
。4.
根据权利要求1所述的机器人避障快速路径重构方法，其特征在于，在步骤
S1
之前，还包括：
S0、
规划在巡检场地中巡检的最优路径，保存为原规划路径
。5.
根据权利要求4所述的机器人避障快速路径重构方法，其特征在于，步骤
S0
具体包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐琪，姜沛东，李国伟，王俊波，张殷，陈志平，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：