[发明专利]一种机器人行走路径生成方法

说明书

本发明公开了一种机器人行走路径生成方法，根据机器人所在环境，生成栅格形式背景并生成域概念格，由域概念格生成方域图，根据机器人的起始位置和目标点位置，从方域图中生成起始域概念集和目标域概念集，并通过方域图中域概念的偏序关系，寻找与之邻接的方域，并对其构成的候选路径节点进行评估，采用深度优先和代价剪枝策略依次查找，找到包含目标点的方域的最优路径。本发明首次使用概念格作为辅助生成工具，所生成的路径，由连续矩形空间组成，故有利于机器人在到达目标点的过程中自主活动。并且，如果机器人沿着该方域路径直线行驶，可以达到转弯次数最少，并且所经路途最短的效果。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种机器人行走路径生成方法。

背景技术

机器人技术的研究从过去传统的工业领域，已发展到各行各业。在工业、医疗和军事等等多个领域得到了广泛的引用，涉及到各类学科。智能化的移动机器人通过自身传感器等装置感知周围环境的状态，将收集到的信息通过算法，快速而又准确的从起始点找到一条安全、没有碰撞绕过所有障碍物到达目标点的最优或次优路径。路径规划的方法根据获得的工作环境信息的程度，又可以将路径规划分为全局路径规划和局部路径规划两个方面。局部路径规划利用传感器获取未知环境中周围环境的信息，使机器人能够在不发生碰撞的情况下获得安全路径。全局路径规划是指机器人在移动之前已经获得了工作环境的信息，在已知环境信息下，找到起始点到目标点的最优路径。无论局部路径规划，还是全局路径规划都需要通过一定的技术方法来自动产生机器人行走路径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种关于机器人的基于概念格的路径生成方法，给出一种机器人行走路径生成方法。

本发明采用的技术方案为：

一种机器人行走路径生成方法，包括如下步骤：

步骤一，根据机器人所在环境，生成栅格形式背景K＝(O,A,I)，然后进入步骤二；

所述栅格形式背景为一个三元组K＝(O,A,I)其中O为连续对象集合，即O＝{o₁,o₂,...,o_m}中的每个对象元素的下标连续，表示栅格表的行；A为连续属性集合A＝{a₁,a₂,...,a_n}中的每个属性元素的下标连续，表示栅格表的列；I是O与A之间的二元关系，oIa，o∈O，a∈A当且仅当o行a列处没有障碍物存在。

步骤二，根据栅格形式背景K，生成域概念格(CS_K，≤)，然后进入步骤三；

所述域概念格为一个栅格形式背景K所产生的所有域概念CS_K和其上的偏序关系≤，所形成一个完备格，记为(CS_K，≤)；

所述域概念为对于一个栅格形式背景K＝(O,A,I),并且满足f(X)＝Y,g(Y)＝X,则称二元组(X,Y)为一个域概念，其中X为域概念的外延，Y为域概念的内涵；CS_K为记栅格形式背景K的全体概念；其中，函数f、g分别为形式概念分析中的伽罗瓦联系；

所述域概念之间的偏序关系为设(X₁,Y₁)和(X₂,Y₂)是栅格形式背景K＝(O,A,I)的任一两个域概念，则定义称(X₁,Y₁)为(X₂,Y₂)的子概念，(X₂,Y₂)为(X₁,Y₁)的父概念；所述≤为集合CS_K上的偏序。

步骤三，由域概念格生成方域图Graph_SF，然后进入步骤四；