申请/专利权人：湖南爱米家智能科技有限公司

申请日：2020-06-10

公开（公告）日：2023-05-02

公开（公告）号：CN111650941B

主分类号：G05D1/02

分类号：G05D1/02;G01C21/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.02#授权;2020.10.13#实质审查的生效;2020.09.11#公开

摘要：本发明公开了一种基于RRT‑Connect改进的医用移动机器人路径规划方法、系统、介质和设备，该方法根据距离代价函数判断起始点与目标点的距离，在起始点与目标点之间，通过中节点采样函数同时采样出距离相等的第二起始点和第二目标点，使得改进后的算法能同时从起始点、目标点、第二起始点、第二目标点生长出六棵随机树，每棵随机树同时向着各自的目标方向进行快速拓展。同时，在该算法中加入自适应避障重采样原则，当中节点采样函数的采样点与障碍物发生碰撞或在障碍物内部时，则放弃该节点的采样，然后根据中节点的采样位置，在该节点与相邻节点的中心位置进行重采样。解决了医用移动机器人在复杂的环境中，其路径规划时间成本开销大，很难在短时间内寻找到目标点的问题。

主权项：1.一种基于RRT-Connect改进的医用移动机器人路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在已知环境地图中，设置移动机器人路径规划的原始起始点和原始目标点；步骤2：依据距离代价函数，获取起始点和目标点之间的距离，并基于中节点采样函数，在已知环境地图中进行等距采样，获得第二起始点和第二目标点；步骤3：将原始起始点和原始目标点分别作为第一随机树和第二随机树的根节点，将第二起始点作为第三随机树、第四随机树的起始点，将第二目标点作为第五随机树、第六随机树的起始点，第一随机树至第六随机树均通过随机采样函数在已知环境地图中进行节点初始拓展；其中第一随机树与第三随机树为彼此的拓展目标，第四随机树与第五随机树为彼此的拓展目标，第六随机树与第二随机树为彼此的拓展目标；步骤4：对第一随机树至第六随机树均按步骤5-步骤6进行重新拓展，获得规划路径；步骤5：对于每棵随机树，从环境地图中随机选择一个采样节点Qrand，并计算同一随机树中其余节点与所选节点之间的距离，找出与所选节点的最近节点Qnear；步骤6：从随机树的最近节点Qnear与采样节点Qrand之间，按照节点步长距离D，获取离最近节点最近的新节点Qnew，并判断所获取的新节点、新节点与最近节点之间的路径是否与障碍物发生碰撞，若发生，则从随机树中删除该节点，并返回步骤5，否则，将新节点加入到随机树的路径中，直到当前随机树的新节点与相邻随机树的所有节点之间的距离均小于节点步长距离D，完成随机树的路径规划，进入步骤7；步骤7：从重新拓展后的六棵随机树中的路径点，选择一条从原始起始点到原始目标点之间的最优路径；所述中节点采样函数按以下公式计算： 其中，Qinit为原始起始点、Qgoal为原始目标点、Qinit2为第二起始点、Qgoal2为第二目标点；最近节点Qnear的计算公式如下所示； 其中，Qrand表示随机树T1通过随机采样函数选择一个随机采样点，Ki表示随机树T1中的节点，n表示随机树T1中节点的数量。

全文数据：

权利要求：

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