[发明专利]控制运动体移动的方法以及相关设备

说明书

一种控制运动体移动的方法，包括：获取障碍物的第一体素集合，第一体素集合包括在运动体所在空间中标识障碍物的至少一个第一体素，然后根据体素和运动路径的映射关系以及第一体素集合确定有效运动路径，接着控制运动体根据有效运动路径移动。其中，对运动体所在空间划分所得的体素可以准确地表达运动体或障碍物的外观，避免了外观表达不准确对检测准确度的影响。而且基于体素和运动路径的映射关系以及障碍物的体素集合能够快速确定不经过第一体素集合的有效运动路径，如此可以减少运动路径的搜索范围，提高了路径规划的效率，满足实时性的要求。

本申请要求于2021年03月12日提交中国国家知识产权局、申请号为202110268449.6、发明名称为“机械手臂运动碰撞检测的方法、装置和系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种控制运动体移动的方法、控制装置、运动体的控制系统、运动体以及计算机可读存储介质以及计算机程序产品。

背景技术

随着计算机技术的不断发展，许多场合需要进行路径规划，以实现相应的功能。例如，自动驾驶领域通常需要对车辆的行驶路径进行规划，又例如机器人领域通常需要对机器人的移动路径进行规划。无论是车辆或者是机器人，在移动过程中均可能遇见动态障碍物，如何在移动过程中实现实时避障的路径规划成为业界重点关注的问题。

目前，业界通常采用概率路线图(Probabilistic Roadmap，PRM)算法进行路径规划。其中，RPM算法先离线建立当前场景下所有候选的可移动路径，然后，在线时(也可以称作运行时)将动态障碍物和所有的可移动路径进行碰撞检测，进而移除会引起碰撞的路径，得到有效路径集合，最终在有效路径集合中进行搜索得到规划的路径。

碰撞检测主要通过复杂算法例如是轴对齐碰撞箱(axis-aligned bounding box，AABB)算法实现。AABB算法定义了碰撞箱，该碰撞箱是与坐标轴对齐的碰撞外形，该碰撞外形用于包裹物体，例如包裹障碍物或者机器人等运动体。基于此，可以通过检测包裹运动体的碰撞外形和包裹障碍物的碰撞外形是否发生碰撞，从而确定运动体与障碍物是否发生碰撞。碰撞外形为矩形时，可以通过检查包裹运动体的碰撞外形和包裹障碍物的碰撞外形的水平边界和垂直边界是否均重叠，从而确定是否发生碰撞。然而，上述碰撞箱难以表达复杂运动体如机械手臂的外观，导致碰撞检测的准确度不高，进而影响了路径规划的准确度。

发明内容

本申请提供了一种控制运动体移动的方法，该方法通过对运动体所在空间划分所得的体素准确地表达运动体或障碍物的外观，避免了外观的表征数据不准确对检测准确度的影响。而且基于体素和运动路径的映射关系以及障碍物的体素集合能够快速确定不经过障碍物的体素集合中体素的有效运动路径，如此可以减少运动路径的搜索范围，节约了时间和计算资源，提高了路径规划的效率，能够满足运动体对实时性的要求。本申请还提供了上述方法对应的控制装置、控制系统、运动体、计算机可读存储介质以及计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种控制运动体移动的方法。该方法可以由控制系统执行。控制系统可以包括一个控制器，该控制器可以控制运动体移动。控制系统也可以包括多个控制器，例如包括主机控制器和加速控制器，加速控制器用于加速路径规划，主机控制器用于控制运动体移动，主机控制器和加速控制器协作从而控制运动体移动。

具体实现时，控制系统可以获取障碍物(静态障碍物或动态障碍物)的体素集合，该体素集合也称作第一体素集合，然后控制系统可以根据体素和运动路径的映射关系以及障碍物的体素集合确定有效运动路径。其中，有效运动路径用于指示运动体与障碍物物无碰撞的运动路径。接着控制系统可以控制运动体根据有效运动路径移动。