[发明专利]一种无人机的避障方法及其装置

权利要求书

1.一种基于人类避障行为的无人机避障方法，其包括：

步骤1、实时探测并判断无人机前进方向上是否存在障碍物及突发威胁；如果存在，转向步骤2；否则转向步骤5；

步骤2、如果存在障碍物或突发威胁，则建立所述障碍物或突发威胁所在的障碍区，并根据所述障碍区中离无人机最近的障碍边建立避碰行为区；

步骤3、如果无人机进入所述避碰行为区，则根据所述最近的障碍边计算避障速度矢量；所述避障速度矢量包括无人机避障速度以及避障航向；

步骤4、根据所计算得到的避障速度矢量，计算无人机前进的步长；

步骤5、如果没有探测到任何的障碍物或者突发威胁，则根据目标位置计算目标引导速度矢量，并根据该目标引导速度矢量计算前进的步长；

步骤6、判断是否到的目标，如果没有到达，则转步骤1；否则结束。

2.如权利要求1所述的无人机避障方法，其特征在于，步骤2中通过如下方法建立障碍区：将障碍物近似为矩形区域作为所述障碍区，该障碍区用障碍物的左上顶点和右下顶点来表示。

3.如权利要求1所述的无人机避障方法，其特征在于，步骤2中如下建立避碰行为区：将所述障碍区离无人机最近的障碍边外扩安全距离阈值τ，再将τ区域外扩一定范围，得到的连通区域[τ，τ+Dis_action]作为无人机的避碰行为区；其中，Dis_action＝V_current·π/θ_max，V_current为无人机当前速度的大小，θ_max为无人机的最大转弯角度。

4.如权利要求1所述的无人机避障方法，其特征在于，步骤3中所述无人机避障速度为无人机的当前行驶速度，所述避障航向如下计算：

θavoidcollision=xf-xe·(ρ·ϵvcurrent·π/θmax)k]]>

其中，θ_{avoidcollision}为避障航向，x_f为到障碍区离无人机最近的障碍边L₀的平行逆时针方向；x_e为航向控制常量，满足x_e∈(0，π/2]，ε为无人机当前位置Position_current到所述障碍区离无人机最近的障碍边L₀的垂直距离；无人机当前位置点在障碍区最近边L₀的左侧时，ρ＝1；无人机当前位置点在障碍区最近变L₀的右侧时，ρ＝-1；k为航向调整速率参数，k≥1且为奇数。

5.如权利要求4所述的无人机避障方法，其特征在于，k＝3，x_e＝π/6。

6.如权利要求3所述的无人机避障方法，其特征在于，τ＝10。