[发明专利]一种基于B样条曲线的AGV路径规划方法

权利要求书

1.一种基于B样条曲线的AGV路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，从上位机获取待规划路径的起点信息、终点信息，以及车体硬件参数信息，起点信息包括但不限于起点的位置坐标、出发角度、出发速度，终点信息包括但不限于终点的位置坐标、到达角度、到达速度，车体硬件参数信息包括但不限于AGV最小转弯半径、车轮最大转动角度；

步骤2，根据起点信息生成包含a个起点方向控制点的起点方向控制采样层，根据终点信息生成包含b个终点方向控制点的终点方向控制采样层，其中a、b均为抽象数量；

步骤3，根据起点方向控制点和车体硬件参数信息生成包含c个起点方向调节点的起点方向调节采样层，根据终点方向控制点和车体硬件参数信息生成包含d个终点方向调节点的终点方向调节采样层，其中c、d均为抽象数量；

步骤4，连接任意一个起点方向控制点和任意一个终点方向控制点，以连接线作为中间路径，在该中间路径上等间距生成n层纵向采样层，每层纵向采样层包含e个等间距横向采样点，其中n、e均为抽象数量；

步骤5，删除方向控制点，不合理的起点方向调节点、终点方向调节点，以及靠近障碍物的横向采样点；

步骤6，从起点到终点，依序选择每一采样层上的任一采样点进行连接，并判断每条连接路径是否满足连接约束条件，若满足则保存该条连接路径对应样条曲线的曲率代价，若不满足则放弃该连接路径，试探其他未计算过的连接路径；

样条曲线的曲率代价由样条曲线上的每个采样点的曲率值直接求和得到，或者由样条曲线上的每个采样点的曲率值加权求和得到，其中靠近起点方向控制点f个采样点，以及靠近终点方向控制点的g个采样点的权重系数大于1，其余采样点的权重系数小于1，其中f、g均为抽象数量；

步骤7，当找寻到低于预设曲率代价的样条路径，或者迭代次数超过预设次数时，返回代价最小的样条路径。

2.根据权利要求1所述的基于B样条曲线的AGV路径规划方法，其特征在于，所述步骤2的具体操作为：

根据起点的位置坐标、出发角度和距离约束生成起点方向控制采样层，根据终点的位置坐标、到达角度和距离约束生成终点方向控制采样层，起点的距离约束与出发速度关联，终点的距离约束与到达速度关联。

3.根据权利要求1或2所述的基于B样条曲线的AGV路径规划方法，其特征在于，所述步骤3的具体操作为：以起点方向控制点为圆心、AGV最小转弯半径为半径，等间隔生成c个起点方向调节点；以终点方向控制点为圆心、AGV最小转弯半径为半径，等间隔生成d个终点方向调节点。

4.根据权利要求1所述的基于B样条曲线的AGV路径规划方法，其特征在于，所述步骤6具体包括以下步骤：

步骤6.1，从起点到终点，依序编号每一采样层的每一采样点；

步骤6.2，按照二叉树先序遍历原则依序选择每一采样层上的任一采样点进行连接，并实时判断是否满足连接约束条件，若满足则继续往下一采样层连接，若不满足则放弃连接当前采样层的当前采样点，选取当前采样层的下一采样点进行连接并进行连接约束判断，若当前采样点为当前采样层的最后采样点，则结束当前连接路径当前采样层的连接操作；

步骤6.3，从起点连接到终点的路径称之为连通路径，计算每条连通路径对应的样条曲线的曲率代价并保存。

5.根据权利要求1或4所述的基于B样条曲线的AGV路径规划方法，其特征在于，所述步骤6中的连接约束条件为：假设三个连续采样点分别为O、P、Q，路径OP的方向角α与路径PQ的方向角β之间的角度差为转向角度γ，则转向角度γ小于车轮最大转动角度并且PQ之间的距离大于车体最小转向距离L。

6.根据权利要求1所述的基于B样条曲线的AGV路径规划方法，其特征在于，对步骤6中放弃的连接路径予以标记保留。