[发明专利]一种盲人避障路径规划方法

权利要求书

1.一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取场景三维信息，经筛选、填充后，建立三维信息栅格地图；

S2、在所述栅格地图上确定路径起点和终点，所述路径中搜索的代价值最小点为父节点，所述父节点周围八方向邻域为子节点；

S3、根据所述起点、所述终点、所述父节点以及所述子节点建立启发函数；

所述启发函数包括所述起点到所述子节点的实际代价值，以及所述子节点到所述终点的预估代价值；

所述起点到所述子节点的实际代价值包括：所述起点到所述父节点的移动代价和所述父节点到所述子节点的代价，所述父节点到所述子节点的代价包括：所述父节点到所述子节点的基础行走代价，所述父节点到所述子节点的跨越代价以及所述父节点到所述子节点的转弯代价；

根据人工势场法，计算所述子节点归一化后的引力势场和斥力势场，并利用所述引力势场对所述子节点到所述终点的预估代价值进行加权，利用所述斥力势场对所述父节点到所述子节点的代价值进行加权，得到加权后的启发函数；

S4、根据所述加权后的启发函数遍历出所述路径中的多个所述父节点，遍历到终点时结束，根据遍历出的所述父节点得到盲人避障路径。

2.根据权利要求1所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，利用双目立体视觉获取所述场景三维信息。

3.根据权利要求1所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，所述子节点到所述终点的预估代价值为所述子节点到所述终点的欧几里得距离。

4.根据权利要求1所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，所述父节点到所述子节点的跨越代价设为自由区域代价的n倍，当无法绕过或绕过代价超过n倍自由区域代价时，选择跨越。

5.根据权利要求1所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，判断所述子节点、所述父节点以及所述父节点的父节点是否在一条直线上，若是，将所述转弯代价置为0，若否，加入设定的转弯代价值。

6.根据权利要求1所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，

其中，所述引力势场最大值为所述起点到所述终点之间的引力势场。

7.根据权利要求6所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，

所述子节点的引力势场值为引力增益系数与当前子节点与终点之间的距离的乘积，所述引力增益系数根据需求定义。

8.根据权利要求1所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，

其中，所述斥力势场最大值为两个相邻栅格点之间斥力势场的2倍。

9.根据权利要求8所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，

所述子节点的斥力势场值为斥力增益系数与当前子节点与障碍物之间的距离的乘积；

所述子节点与障碍物之间的距离通过将所述障碍物对所述子节点产生的斥力势场方向向量进行叠加得到合斥力势场后取模获得。

10.根据权利要求1所述的一种盲人避障路径规划方法，其特征在于，当所述父节点前进方向的子节点左右均紧邻障碍物时，将所述子节点的斥力势场值设为斥力势场最大值。