一种异构非平坦地形下带能耗约束的机器人路径规划方法技术

技术编号:41754006 阅读:25 留言:0更新日期:2024-06-21 21:37
本发明专利技术提出了一种异构非平坦地形下带能耗约束的机器人路径规划方法,以轮式机器人为研究对象,包括以下步骤:首先,建立适用于异构非平坦地形的数字地图,作为路径规划的基础;其次,分析影响机器人能耗的地形因素,建立普适性的路径能耗模型;再次,在机器人路径规划算法A*算法中引入上述路径能耗模型,构建EP-A*算法;最后,在已建立的数字地图的基础上实现带有能耗约束的路径规划算法。本发明专利技术建立多层栅格地图,可完成机器人在非平坦地形的路径规划,使得机器人路径规划的环境由平坦地形扩展到非平坦地形;建立机器人路径能耗模型,将能耗模型融入到路径规划算法,以能耗约束为主的路径规划更加符合机器人在非平坦地形高效执行任务的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人应用,具体涉及一种异构非平坦地形下带能耗约束的机器人路径规划方法


技术介绍

1、路径规划是机器人能够自主执行任务的关键基础,机器人的路径规划是指机器人基于已有的地图数据或通过机载传感器感知外界环境,能够按照某种规划决策算法,找到一条从起始点到终止点有效、安全、可避障、满足设定代价(如距离、能耗、时间)最小值的路径。机器人的路径规划分为全局路径规划与局部路径规划,全局路径规划有a*算法、rrt算法、蚁群算法等,局部路径规划有动态窗口法。

2、随着研究的深入,自主移动轮式移动机器人的工作环境从相对简单的室内平坦环境逐渐发展为复杂的室外异构非平坦环境,环境的改变为机器人路径规划带来了新的难点:(1)室内的路径规划算法并不适用于室外异构环境,常用的建图方式和路径规划算法在进行规划时只侧重于保证机器人规避障碍物,并不能保证机器人在室外不平坦异构环境中安全移动;(2)自主移动机器人一般通过携带电池实现能量供应,室外异构地形会为机器人的能量利用带来更大的挑战。


技术实现思路

1、为了解决现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异构非平坦地形下带能耗约束的机器人路径规划方法,其特征在于,以轮式机器人为研究对象,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基建立适用于异构非平坦地形的数字地图具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,计算某栅格单元在东西和南北方向高程变化率的公式如下

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,多阶段并行查询处理具体包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,建立普适性的路径能耗模型具体包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,构建EP-A*算法:

<p>7.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种异构非平坦地形下带能耗约束的机器人路径规划方法,其特征在于,以轮式机器人为研究对象,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基建立适用于异构非平坦地形的数字地图具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,计算某栅格单元在东西和南北方向高程变化率的公式如下

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,多...

【专利技术属性】
技术研发人员:焦向明蓝启城向文豪梁惠刘耀侯麟朔
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司系统工程研究院
类型:发明
国别省市:

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