[发明专利]一种路径规划方法、系统、终端设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种路径规划方法、系统、终端设备和存储介质，其方法包括：获取机器人的起点和终点；从二维激光传感器和三维激光传感器处获取环境数据；根据起点、终点和环境数据生成候选移动路径；候选移动路径包括若干个候选路径点；根据候选移动路径计算获取候选路径点对应的第一代价值；根据第一代价值计算获取总代价值最小的目标路径点；从起点开始依次根据目标路径点进行移动直至到达终点为止。本发明在有悬空、悬浮等复杂障碍物场景下，实现机器人安全无碰撞的自主导航行驶。

技术领域

本发明涉及机器人导航技术领域，进一步地涉及一种路径规划方法、系统、终端设备和存储介质。

背景技术

随着技术的发展，室内移动机器人已经在很多场景落地使用。为了能满足室内机器人导航需求(定位精度、障碍物检测能力)，又能节省量产成本，室内机器人用于定位、障碍物检测的传感器通常主要使用二维激光传感器，三维激光传感器辅助检测。

常见的二维激光传感器是单线激光雷达，单线激光雷达的优势是成本相对较低，却可以获得比较精确的检测数据，用于定位和障碍物检测。但单线激光雷达传感器的明显劣势是，只能检测到固定高度的障碍物。然而由于室内场景比如医院内障碍物种类繁多，除了二维激光传感器能检测到障碍物之外，还有一些激光雷达固定高度检测不准，甚至检测不到的悬空、悬浮障碍物，比如特殊形状的医用器械、病床等等。为了能保证机器人能在这些场景安全运行，大多数机器人公司都会为机器人装配三维激光传感器，用于检测这些不同高度的不规则障碍物。三维激光传感器的优势是，可以检测到不同高度范围的障碍物，拥有环境的3D信息，但同时数据量增大，不仅对计算机的处理性能有更高要求，而且传感器的成本也会超过室内商用机器人的成本控制。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于解决现有技术中无法有效规划出避开所有高度范围内的障碍物，以最短距离实现路径规划的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种路径规划方法，应用于机器人，所述机器人安装有二维激光传感器和三维激光传感器，包括步骤：

获取所述机器人的起点和终点；

从所述二维激光传感器和三维激光传感器处获取环境数据；

根据所述起点、终点和环境数据生成候选移动路径；所述候选移动路径包括若干个候选路径点；

根据所述候选移动路径计算获取所述候选路径点对应的第一代价值；

根据所述第一代价值计算获取总代价值最小的目标路径点；

从所述起点开始依次根据所述目标路径点进行移动直至到达终点为止。

在一些实施方式中，所述根据所述候选移动路径计算获取所述候选路径点对应的第一代价值包括步骤：

判断所述候选移动路径中的当前候选路径点是否在预设激光扫描范围内；

若所述当前候选路径点在预设激光扫描范围内，确定所述当前候选路径点的第一代价值等于第一设定值；

若所述当前候选路径点在预设激光扫描范围外，确定所述当前候选路径点的第一代价值等于第二设定值；

其中，所述第二设定值大于所述第一设定值。

在一些实施方式中，所述根据所述起点、终点和环境数据生成候选移动路径包括步骤：

根据所述环境数据构建栅格地图，并确定障碍物在所述空间栅格中的障碍物坐标；所述栅格地图包括若干大小相等的小立方体构成的空间栅格；

根据所述栅格地图、障碍物坐标生成从所述起点至所述终点的候选移动路径。

在一些实施方式中，所述根据所述第一代价值计算获取总代价值最小的目标路径点包括步骤：