[发明专利]一种移动机器人的路径规划方法、移动机器人及存储介质

说明书

本发明公开了一种移动机器人的路径规划方法、移动机器人及存储介质，所述方法包括：基于概率地图离线建立稀疏有向连通图；在线根据所述稀疏有向连通图进行路径搜索，规划移动机器人最优路径。通过本发明实施例，通过基于概率地图离线建立稀疏有向连通图，在线根据所述稀疏有向连通图进行路径搜索，规划移动机器人最优路径，从而在利用了稀疏有向连通图进行路径搜索，相比于传统方法，提高了路径搜索的速度和效率。

技术领域

本发明涉及移动机器人领域，特别涉及一种移动机器人的路径规划方法、 移动机器人及存储介质。

背景技术

移动机器人是机器人领域很重要的一部分，而移动机器人的路径规划算 法是实现机器人自主导航的关键环节之一。

移动机器人的路径规划算法，通常指的是移动机器人根据已知地图，从 地图上某个位置作为起点规划路线，到达另一个指定位置的过程。在移动机 器人领域，最常见的地图形式是概率地图。

然而，概率地图由于数据量大的特点，使用传统的路径搜索算法(例如 A*算法)计算耗时非常高，搜索速度非常慢，搜索效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供的一种移动机器人的路径规划方法、移动 机器人及存储介质，利用了稀疏有向连通图进行路径搜索，提高了路径搜索 的速度和效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明实施例的一个方面，提供的一种移动机器人的路径规划方法， 所述方法包括：

基于概率地图离线建立稀疏有向连通图；

在线根据所述稀疏有向连通图进行路径搜索，规划移动机器人最优路径。

在一个可能的设计中，所述基于概率地图离线建立稀疏有向连通图，包 括：

在概率地图上进行移动机器人位姿采样，得到所有的采样点；

对所有的采样点进行碰撞检测，剔除发生碰撞的采样点，得到所有保留 的采样点；

利用移动机器人运动学和碰撞检测，对所有保留的采样点进行连通性检 测，得到有向连通图；

对所述有向连通图进行稀疏化，得到稀疏有向连通图。

在一个可能的设计中，所述对所有的采样点进行碰撞检测，剔除发生碰 撞的采样点，得到所有保留的采样点；包括：

确定移动机器人的几何中心，建立移动机器人本体坐标系；

基于所述移动机器人本体坐标系，测绘移动机器人的轮廓，并根据所述 移动机器人的轮廓模拟得到移动机器人的几何轮廓；

将所述所有的采样点中的移动机器人位姿作用于所述移动机器人的几何 轮廓上；

在移动机器人的几何轮廓内进行二维空间内的进行采样，得到所有的移 动机器人几何轮廓内的采样点；

将所有的移动机器人几何轮廓内的采样点中的每个采样点与对应的概率 地图进行匹配，查看所述采样点对应的概率地图处是否存在障碍物；如果存 在障碍物，则认为检测到碰撞，剔除所述采样点；否则不存在障碍物，保留 所述采样点；重复该步骤，得到所有保留的采样点。

在一个可能的设计中，所述利用移动机器人运动学和碰撞检测，对所有 保留的采样点进行连通性检测，得到有向连通图；包括：

确定移动机器人的运动学方程；

创建一个有向图，把所有保留的采样点作为节点添加到所述有向图中；

对所述有向图中的每个节点，判断所述节点与周围其他节点之间的连通 性，得到有向连通图；