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申请/专利权人:同济大学
摘要:本发明属于路径规划领域,设计了一种针对在存在移动障碍物的复杂环境中,基于人工势场法构建风险区域的路径规划方法。包括以下步骤:步骤1:构建影响势场;步骤2:引入机器人与目标点的距离和距离参数对影响势场进行修正;步骤3:检测机器人是否处于高危区域中;步骤4:根据势能场,计算机器人受到的合力;步骤5:更新机器人位置;本发明提出的方法模拟人类在面对障碍物时的直觉,对障碍物构建影响势场,该影响势场与障碍物的位置和移动速度等因素有关,通过对势场求梯度计算环境对机器人的力,从而驱使机器人避开障碍物,到达目标点,并且能够很好地解决陷入局部极小值或者遇到目标不可达的问题,同时更加的安全高效。
主权项:1.一种基于人工势场构建风险区域的路径规划方法,可应用在存在移动障碍物的复杂环境中,其特征在于,具体步骤如下:步骤1:构建影响势场;输入目标点、障碍物的位置和运动信息,通过对障碍物的运动信息进行分析,在地图上生成不同的风险区域;在风险区域配置的基础上,结合APF中的势场,对移动障碍物的运动信息进行收集并在地图中生成影响势场;步骤2:引入机器人与目标点的距离和距离参数对影响势场进行修正;步骤3:检测机器人是否处于高危区域中;在风险区域的中心构建高危区域,高危区域的范围为dsafe,当机器人进入该区域后将减速至0;构建了优先级更高的减速策略,将机器人与高危区域的距离作为计算机器人速度的参数,也即机器人的速度将会在机器人进入风险区域后,随着机器人接近高危区域而减慢;步骤4:根据势能场,计算机器人受到的合力;对势场计算负梯度得到对机器人的作用力,通过作用力驱动机器人避开障碍物并且移动至目标点;步骤5:更新机器人位置;根据机器人所受到的合力,更新机器人的位置,使机器人向势能下降最快的方向移动;也即合力的方向为机器人的运动方向,合力的大小与机器人的运动速度大小成正比;重复上述步骤,直到机器人到达目标点。
全文数据:
权利要求:
百度查询: 同济大学 一种基于人工势场构建风险区域的路径规划方法
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