[发明专利]路径规划方法、装置及存储介质

说明书

本申请提供一种路径规划方法、装置及存储介质，其中，该方法包括：根据飞行器在起始位置的起始点位姿、在目标位置的目标点位姿以及障碍物的位置，生成飞行器从起始位置移动到目标位置途经的多个航点位置，并基于飞行器在起始位置、目标位置以及每个航点位置获取到的地面图像信息和预设约束条件更新多个航点位置，最后基于飞行器的目标参考速度和更新后的多个航点位置确定飞行器从起始位置移动到目标位置的目标规划路径。该技术方案中，只需要根据起始点位姿、目标点位姿、障碍物位置以及预设约束条件便可以确定出目标规划路径，计算量小、操作简单，应用范围广。

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及一种路径规划方法、装置及存储介质。

背景技术

四旋翼飞行器也称为四旋翼直升机，是一种有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉的小型轻旋翼飞行器，其布局形式新颖，结构紧凑。四旋翼飞行器包括多个飞行过程，其中自主着陆是其中复杂程度较高的。在自主着陆之中，需要对其位置与姿态进行精确控制。

现有技术中，可以通过视觉伺服控制方式控制四旋翼飞行器在自主着陆过程中的位置与姿态。视觉伺服控制主要是利用相机采集图像信息作为伺服控制器的反馈信息，无需对环境进行接触式测量，实现了无人机在运动学及动力学等方面的闭环控制。

然而，现有视觉伺服控制的控制精度依赖于提取特征的精度或位姿的估计，存在计算量大、稳定性差的问题。

发明内容

本申请提供一种路径规划方法、装置及存储介质，以解决现有视觉伺服控制存在的计算量大、稳定性差的问题。

本申请第一方面提供的一种路径规划方法，包括：

根据飞行器在起始位置的起始点位姿、在目标位置的目标点位姿以及障碍物的位置，生成所述飞行器从所述起始位置移动到所述目标位置途经的多个航点位置；

基于所述飞行器在所述起始位置、所述目标位置以及每个航点位置获取到的地面图像信息和预设约束条件，更新所述多个航点位置；

基于所述飞行器的目标参考速度和更新后的所述多个航点位置，确定所述飞行器从所述起始位置移动到所述目标位置的目标规划路径。

在第一方面的一种可能设计中，所述基于所述飞行器在所述起始位置、所述目标位置以及每个航点位置获取到的地面图像信息和预设约束条件，更新所述多个航点位置之前，所述方法还包括：

获取所述飞行器分别在所述起始位置、所述目标位置以及每个航点位置时视觉参照物在图像平面上的起始投影坐标、目标投影坐标和每个航点位置处的中间投影坐标。

在第一方面的上述可能设计中，所述获取所述飞行器分别在所述起始位置、所述目标位置以及每个航点位置时视觉参照物在图像平面上的起始投影坐标、目标投影坐标和每个航点投影坐标，包括：

以设置在地面上的所述视觉参照物为目标，在所述起始位置、所述目标位置以及每个航点位置分别获取包括所述视觉参照物的地面图像信息；

基于每个所述地面图像信息中所述视觉参照物的特征点坐标和投影坐标转换参数，确定所述视觉参照物的起始投影坐标、目标投影坐标和每个中间投影坐标。

在第一方面的另一种可能设计中，所述方法还包括：

控制所述起始投影坐标与所述目标投影坐标的误差以及每个中间投影坐标与所述目标投影坐标均满足指数收敛条件。

在第一方面的又一种可能设计中，所述预设约束条件包括：视野约束条件和防撞约束条件；

所述基于所述飞行器在所述起始位置、所述目标位置以及每个航点位置获取到的地面图像信息和预设约束条件，更新所述多个航点位置，包括：