[发明专利]一种自动驾驶铰接车辆运动轨迹规划方法

说明书

本发明涉及自动驾驶车辆轨迹规划技术领域，且公开了一种自动驾驶铰接车辆运动轨迹规划方法，包括以下步骤：步骤一、已知无人牵引车中心A，通过铰接关系和几何特征，构建铰接车辆模型；步骤二、轨迹规划开始。根据运动任务的不同将轨迹规划分为正向行驶、倒车行驶、转向行驶3种不同场景；步骤三、正向行驶轨迹规划方法；步骤四、转向行驶轨迹规划方法；步骤五、倒车行驶轨迹规划方法。该自动驾驶铰接车辆运动轨迹规划方法，通过自动驾驶动作场景的不同，选取不同的规划轨迹中心点，避免了传统方法单一选取无人牵引车前后轴中心的方法，达到了具备提高轨迹规划精度和自动驾驶精度，减小后续自动驾驶控制难度的有益效果。

技术领域

本发明涉及自动驾驶车辆轨迹规划技术领域，具体为一种自动驾驶铰接车辆运动轨迹规划方法。

背景技术

现代快节奏的生活方式，让越来越多的人选择了飞机出行，但是飞机在商业运营中，一方面需要防止出现乘客携带危险物品，从而在飞行过程中发生劫机这样的紧急情况；另一方面也是防止乘客携带过多的能够影响飞机安全的物品，在飞行过程中一旦遇到颠簸而导致强烈晃动，就有可能冲撞行李舱门而掉落。

因此出现了货物托运，机舱货物托运都是通过采用机场无人牵引车来运送货物，通过在牵引车的前进和转向动作的多次配合，通过不断调整角度，实现托盘停放到目标位置，通过给托盘加装驱动电机和装置，倒车过程中由托盘实现自无人驾驶，采用半无人驾驶方式，由无人牵引车牵引托盘正向行驶到达目标位置附近，由人工或无人叉车等方式，辅助托盘停放到目标位。

但是无人牵引车存在以下问题：1.成本高，需要在托盘上加装电机等动力机构，不适用大规模低成本的托盘场景；2.场地要求高，通过无人牵引车正向牵引和转向配合的方式，多次移动，的确可以完成托盘的停放，但是无法倒车的缺陷使得对于场地的要求升高，不适用于狭小，或者障碍物多，拥挤的环境，引用局限很大；3.智能程度低，程序繁琐，需要人工辅助校准，无法实现自动化；4.复杂度高，在托盘上安装较多传感器，多传感器融合算法实现难度大，且传感器后期维护复杂，故障率高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动驾驶铰接车辆运动轨迹规划方法，具备提高轨迹规划精度和自动驾驶精度，减小后续自动驾驶控制难度，解决无人牵引车推动托盘，倒车停放的难题，满足狭小空间铰接车辆的运动难题等优点，解决了上述技术的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动驾驶铰接车辆运动轨迹规划方法，包括以下步骤：

步骤一、已知无人牵引车中心A，通过铰接关系和几何特征，构建铰接车辆模型；

步骤二、轨迹规划开始。根据运动任务的不同将轨迹规划分为正向行驶、倒车行驶、转向行驶3种不同场景；

步骤三、正向行驶轨迹规划方法；

步骤四、转向行驶轨迹规划方法；

步骤五、倒车行驶轨迹规划方法。

优选的，所述无人牵引车和托盘通过点C进行连接，C具备自由度和刚性。

通过上述技术方案，通过确定3个点为规划中心点，分别为：无人牵引车前后轴中心A(x1,y1)、铰接点C(x3,y3)、托盘几何中心B(x2,y2)。通过测量得到无人牵引车航向yawA、无人牵引车同托盘的夹角θ，由此计算得到托盘航向yawB。

优选的，所述无人牵引车通过前轮转动实现转向，通过后轮驱动实现动力输出，托盘通过从动轮实现运动，且从动轮不具备转向机构，不具备主动转向能力。