一种考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法、系统技术方案

技术编号:40985277 阅读:17 留言:0更新日期:2024-04-18 21:29
本发明专利技术公开了一种考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法、系统,方法包括:步骤一:对多机器人进行优先级排序;步骤二:按优先级顺序依次选择一个机器人作为当前待规划机器人,在考虑运动附加耗时的基础上进行路径规划;步骤三:当前待规划机器人的规划过程中,将已规划的高优先级机器人路径作为障碍物进行避让,以实现当前待规划机器人的扩展路径节点与已规划高优先级路径满足不存在冲突和干涉;步骤四:当前待规划机器人规划完成后,将其添加到已规划路径列表中作为后续待规划机器人规划过程中的障碍物,返回步骤二继续规划后续待规划机器人;步骤五:当所有机器人均规划结束时,输出整体路径。本发明专利技术原理清晰、路径时间浪费少、求解效率高,能有效提高现有多机器人路径规划的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法、系统,属于移动机器人路径规划。


技术介绍

1、多机器人路径规划作为多机器人系统研究中的重要内容,其目的在于为多机器人系统中的每一个机器人规划从其起点至终点的路径,且任意两个机器人的路径之间不能存在冲突。

2、与单机器人路径规划问题相比,多机器人路径规划问题的状态空间规模不仅与路径长度成指数关系,还与机器人的数量成指数关系。因而,多机器人路径规划问题的复杂度被极大地增加。传统的多机器人路径规划方法建立在均匀离散的定速质点模型基础上。该模型假设机器人速度恒定且能够瞬时加速或转向,由此,在单元化的离散栅格场景中,不同机器人同步移动且在任意两个栅格之间的移动耗时相同。然而,在现实应用中,机器人的加速、减速和转向均无法瞬时完成,需要增加相应的附加时间。该附加时间将使机器人在不同栅格之间的移动耗时变得不一致,导致所有机器人的运动不同步,从而极大地增加系统运行风险。传统的解决方法是将这些附加耗时同样设定为一个单位时间,从而使得问题仍保持均匀离散状态下的同步属性。或者,为机器人的路径之间设定较大的安全距本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法,其特征在于,机器人路径规划过程中,对路径节点进行搜索与扩展时,运动状态包括:起点与终点仅存在v=0一种速度模式,中间的扩展栅格点均存在v=0和v=1两种速度模式;其中,速度模式参数v=0时,机器人能执行转向操作;速度模式参数v=1时,机器人只能沿当前朝向继续运动。

3.根据权利要求2所述的考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法,其特征在于,依据机器人在前后栅格的具体运动状态进行移动耗时赋值:

4.根据权利要求1所述的考虑运...

【技术特征摘要】

1.一种考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法,其特征在于,机器人路径规划过程中,对路径节点进行搜索与扩展时,运动状态包括:起点与终点仅存在v=0一种速度模式,中间的扩展栅格点均存在v=0和v=1两种速度模式;其中,速度模式参数v=0时,机器人能执行转向操作;速度模式参数v=1时,机器人只能沿当前朝向继续运动。

3.根据权利要求2所述的考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法,其特征在于,依据机器人在前后栅格的具体运动状态进行移动耗时赋值:

4.根据权利要求1所述的考虑运动附加耗时的多机器人路径规划方法,其特征在于,多机器人路径规划过程中,机器人之间的冲突分为点冲突、边冲突,干涉分为交叉干涉和共线干涉;其中,点冲突指两个机器人在相同的时间占用同一栅格;边冲突指在同一时间段内,两个机器人在两个相邻栅格点之间发生相向移动;交叉干涉指两个机器人在未发生点冲突的情况下,在垂直方向上发生了实体干涉;共线干涉指两个机器人在未发生点冲突的情况...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛剑琳张凯翔王宁李睿祺张书凡
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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