一种障碍环境下移动机器人全区域覆盖搜索方法技术

本发明专利技术公开了一种障碍环境下移动机器人全区域覆盖搜索方法，属于电子技术领域，包括：根据已知环境信息，得到栅格地图；根据栅格地图，通过基于虚拟力的全区域覆盖搜索观测点选取得到观测点的位置；根据得到的观测点，基于蚁群算法对观测点间的观测路径代价进行求解，得到观测路径代价以及机器人在任意两观测点间的移动路线；根据观测点的位置和观测点间的观测路径代价，基于改进人工蜂群算法的移动机器人观测点遍历，得到观测点的遍历顺序；基于观测点的遍历顺序，结合两观测点间的移动路线，得到障碍环境下移动机器人全区域覆盖搜索的最优路径。通过本发明专利技术可以解决移动机器人在已知障碍环境下实现全区域覆盖搜索的路径规划问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子，更具体地，涉及一种障碍环境下移动机器人全区域覆盖搜索方法。

技术介绍

1、在实际应用中，在面对某些危险复杂的环境时，人类需要利用机器人覆盖环境并得到环境信息，如灾后幸存者搜救、战场侦查、外太空探索等。在理论层面上，覆盖问题对研究机器人移动、感知和协作三者之间的关系有重要意义。移动机器人全区域覆盖搜索主要解决移动机器人在移动过程中避开所有障碍物，搜索范围覆盖去除障碍物的整个区域，并且尽量避免重复遍历的问题，其核心是移动机器人或移动机器人群将其感知范围逐步覆盖至要求的全部区域。在目前的移动机器人研究中，路径规划问题的研究已较为成熟。相对于起点到终点全局路径规划，移动机器人全覆盖路径规划的研究成果较少。现有的全覆盖路径规划算法如随机方法、模板模型法、单元分解法等大多停留在仿真实验阶段，在实际应用上存在局限性。基于移动机器人领域现有研究成果，利用多算法组合优化求解该问题，来提高机器人全局覆盖效率是一种新思路。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提出了一种障碍环境下移动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种障碍环境下移动机器人全区域覆盖搜索方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据已知环境信息，利用栅格模型进行环境建模，得到栅格地图，包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据栅格地图，通过基于虚拟力的全区域覆盖搜索观测点选取得到观测点的位置，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由计算观测点之间的斥力，其中，Si和Sj为两观测点，Fij为Sj对Si的斥力，d(Si,Sj)为Si和Sj之间的欧氏距离，R为两观测点间斥力作用的最大距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种障碍环境下移动机器人全区域覆盖搜索方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据已知环境信息，利用栅格模型进行环境建模，得到栅格地图，包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据栅格地图，通过基于虚拟力的全区域覆盖搜索观测点选取得到观测点的位置，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由计算观测点之间的斥力，其中，si和sj为两观测点，fij为sj对si的斥力，d(si,sj)为si和sj之间的欧氏距离，r为两观测点间斥力作用的最大距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，由xnew＝xold+fx/fxy×maxstep×e-1/fxy及ynew＝yold+fy/fxy×maxstep×e-1/fxy，计算观测点在横向和纵向的移动距离，更新观测点的位置，其中，(xold,yold)为观测点初始位置，(xnew,ynew)为观测点移动后的位置，fxy为观测点受到虚拟力的合力，fx和fy分别为fxy在横轴和纵轴上的分量，maxstep为观测点的最大移动距离。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：游佳，程垦，李宙恒，罗礼杰，杨学亮，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：