System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种机器人的路径规划方法和装置制造方法及图纸_技高网

一种机器人的路径规划方法和装置制造方法及图纸

技术编号:40428480 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-20 22:49
一种机器人的路径规划方法和装置,通过获取起点和终点,并定义生长树和生长规则来对生长树进行迭代更新,从而获取从起点至终点的运动路径;通过本申请。在知晓起点和终点的情况下,能够由机器人自动规划出一条运动路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制领域,具体涉及一种机器人的路径规划方法和装置


技术介绍

1、机器人的运动控制过程中,涉及到两个重要问题,一个是路径规划问题,一个是在路径上如何来运动的问题。在一些机器人的控制过程中,多数是通过机器人示教,按照固定轨迹进行运行,但是在非结构化的场景下的下运行,如果周围的环境发生变化,机器人若仍然按照固定的轨迹运动,则会发生碰撞甚至造成不可逆的设备损失。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本专利技术提供一种机器人的路径规划方法和装置,下面具体说明。

2、根据第一方面,一种实施例中提供一种机器人的路径规划方法,包括:

3、获取预构建空间中机器人对应的相关轨迹信息;所述相关轨迹信息包括初始路径节点,所述初始路径节点包括第一初始路径节点和第二初始路径节点,其中:所述第一初始路径节点、第二初始路径节点分别为起点、终点,或者相反;

4、将所述初始路径节点作为种子节点构建生长树,并基于生长规则对所述生长树进行迭代更新,直到到达停止条件,以基于迭代更新后的所述生长树获取从所述第一初始路径节点至所述第二初始路径节点的一条路径;

5、其中,所述基于生长规则对所述生长树进行迭代更新包括:

6、对于当前待更新的生长树,在所述预构建空间中生成一个随机点;

7、在当前的参考树中搜索与所述随机点距离最近的节点,其中所述参考树也为基于所述生长规则所得到的生长树;

8、基于所述随机点和所述最近的节点确定当前待更新的所述生长树的候选节点;

9、获取当前待更新的所述生长树中当前待生长的节点,并基于该节点和所述候选节点判断两者之间是否存在障碍物,若不存在障碍物,则将所述候选节点作为所述当前待生长的节点的子节点,以对当前待更新的所述生长树进行更新,直到到达所述停止条件;若存在障碍物,则放弃所述候选节点,并继续基于生长规则对所述生长树进行迭代更新。

10、一实施例中,所述参考树与当前待更新的生长树为同一棵生长树;所述生长树将所述第一初始路径节点作为种子节点;

11、所述当前待生长的节点为当前待更新的生长树中与所述随机点距离最近的节点。

12、一实施例中,所述基于所述随机点和所述最近的节点确定当前待更新的所述生长树的候选节点,包括:

13、基于所述随机点和所述最近的节点确定由所述最近的节点指向所述随机点的第一方向;

14、选取在所述第一方向上距离所述最近的节点为预设步长的点作为所述候选节点。

15、一实施例中,所述基于生长规则对所述生长树进行迭代更新,还包括:

16、在将所述候选节点作为所述当前待生长的节点的子节点以对当前待更新的所述生长树进行更新后,继续判断所述候选节点是否在所述第二初始路径节点的预设邻域范围内且两者之间是否存在障碍物:若所述候选节点不在所述第二初始路径节点的预设邻域范围内或两者之间存在障碍物,则在所述预构建空间继续生成一个随机点以继续基于生长规则对所述生长树进行迭代更新;若所述候选节点在所述第二初始路径节点的预设邻域范围内且两者之间不存在障碍物,则判断到达所述停止条件。

17、一实施例中,所述将所述初始路径节点作为种子节点构建生长树,包括:以所述第一初始路径节点作为种子节点构建第一生长树,以所述第二初始路径节点作为种子节点构建第二生长树;

18、在所述基于生长规则对所述生长树进行迭代更新中:

19、在当前待更新的生长树为所述第一生长树的情况下,则当前的参考树为所述第二生长树,所述当前待生长的节点为所述第一生长树中最后一个节点;并且,在不存在障碍物从而将所述候选节点作为所述当前待生长的节点的子节点以对当前待更新的所述生长树进行更新后,若未到达所述停止条件,则在继续基于生长规则对所述生长树进行迭代更新时,将所述第一生长树仍保持为待更新的生长树;在存在障碍物从而放弃所述候选节点并继续基于生长规则对所述生长树进行迭代更新时,则将所述第一生长树切换作为参考树,将所述第二生长树切换作为待更新的生长树;

20、在当前待更新的生长树为所述第二生长树的情况下,则当前的参考树为所述第一生长树,所述当前待生长的节点为所述第二生长树中最后一个节点;并且,在不存在障碍物从而将所述候选节点作为所述当前待生长的节点的子节点以对当前待更新的所述生长树进行更新后,若未到达所述停止条件,则在继续基于生长规则对所述生长树进行迭代更新时,将所述第二生长树仍保持为待更新的生长树;在存在障碍物从而放弃所述候选节点并继续基于生长规则对所述生长树进行迭代更新时,则将所述第二生长树切换作为参考树,将所述第一生长树切换作为待更新的生长树。

21、一实施例中,所述基于所述随机点和所述最近的节点确定当前待更新的所述生长树的候选节点,包括:

22、基于所述随机点和所述最近的节点确定由所述随机点指向所述最近的节点的第二方向;

23、选取在所述第二方向上距离当前待生长的节点为预设步长的点作为所述候选节点。

24、一实施例中,所述基于生长规则对所述生长树进行迭代更新,还包括:

25、在将所述候选节点作为所述当前待生长的节点的子节点以对当前待更新的所述生长树进行更新后,继续判断当前更新后的所述生长树和所述参考树之间是否存在距离小于预设距离且之间不存在障碍物的第一目标节点和第二目标节点,若存在,则判断到达所述停止条件,反之,则判断未到达所述停止条件。

26、根据第二方面,一种实施例提供一种机器人的路径规划装置,包括:

27、存储器,用于存储程序;

28、处理器,用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如本文中任一实施例所述的方法。

29、根据第三方面,一种实施例提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在处理器上运行时,使得所述处理器执行以实现如本文中任一实施例所述的方法。

30、根据第四方面,一种实施例提供一种计算机可读存储介质,包括程序,所述程序能够被处理器执行以实现如本文中任一实施例所述的方法。

31、依据上述实施例的机器人的路径规划方法、装置、计算机程序产品和计算机可读存储介质,通过获取起点和终点,并定义生长树和生长规则来对生长树进行迭代更新,从而获取从起点至终点的运动路径;通过本申请。在知晓起点和终点的情况下,能够由机器人自动规划出一条运动路径。

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【技术保护点】

1.一种机器人的路径规划方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述参考树与当前待更新的生长树为同一棵生长树;所述生长树将所述第一初始路径节点作为种子节点;

3.如权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于,所述基于所述随机点和所述最近的节点确定当前待更新的所述生长树的候选节点,包括:

4.如权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于,所述基于生长规则对所述生长树进行迭代更新,还包括:

5.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述将所述初始路径节点作为种子节点构建生长树,包括:以所述第一初始路径节点作为种子节点构建第一生长树,以所述第二初始路径节点作为种子节点构建第二生长树;

6.如权利要求5所述的路径规划方法,其特征在于,所述基于所述随机点和所述最近的节点确定当前待更新的所述生长树的候选节点,包括:

7.如权利要求5所述的路径规划方法,其特征在于,所述基于生长规则对所述生长树进行迭代更新,还包括:

8.一种机器人的路径规划装置,其特征在于,包括:

>9.一种计算机程序产品,其特征在于,当计算机程序产品在处理器上运行时,使得所述处理器执行以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括程序,所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种机器人的路径规划方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述参考树与当前待更新的生长树为同一棵生长树;所述生长树将所述第一初始路径节点作为种子节点;

3.如权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于,所述基于所述随机点和所述最近的节点确定当前待更新的所述生长树的候选节点,包括:

4.如权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于,所述基于生长规则对所述生长树进行迭代更新,还包括:

5.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述将所述初始路径节点作为种子节点构建生长树,包括:以所述第一初始路径节点作为种子节点构建第一生长树,以所述第二初...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨洋黄淦黄涛吴创廷林泽伟
申请(专利权)人:深圳市华汉伟业科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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