申请/专利权人：哈尔滨理工大学

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117870711A

主分类号：G01C21/34

分类号：G01C21/34

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：一种基于斥力函数的机器人路径规划方法，本发明涉及基于斥力函数的机器人路径规划方法。本发明的目的是为了解决传统A*算法遍历节点多造成的工作效率低，在一定条件下找到的不是最优路径的问题。本发明先对机器人当前所在位置的坐标进行提取，通过引入斥力探索检查当前环境的障碍物状态再实时选择机器人行走的模式，若检测到障碍物则机器人选择传统A*算法模式进行寻找路径，一旦斥力探索不到障碍物则切换直线行走模式进行寻找路径，基于此设计的方法，有效的提高了该算法的工作效率和该算法寻找最优路径的准确性。本发明用于移动机器人路径规划领域。

主权项：1.一种基于斥力函数的机器人路径规划方法，其特征在于：所述方法具体过程为：步骤一、绘制地图，设置障碍物，设置机器人路径规划起点和目标点；初始化open_list表；初始化close_list表；执行步骤二；步骤二、判断机器人在当前位置是否检测到斥力，若机器人在当前位置检测到斥力执行步骤四，若机器人在当前位置没有检测到斥力执行步骤三；步骤三、计算机器人在当前位置与目标点的角度θ值，根据θ值计算机器人在下一位置点的坐标作为机器人当前位置坐标，将机器人当前位置坐标、fXm、hXm、gXm值以及机器人走过的路径坐标点添加到open_list表中，并且清空open_list表中的第一行数据，对当前open_list表中的机器人当前位置用蓝色进行填充，判断机器人当前位置是否为目标点，若是，表示机器人已经找到目标点，计算出路径长度，用黄色填充close_list表中机器人位置坐标；若不是，判断机器人当前位置是否检测到斥力，若机器人在当前位置检测到斥力执行步骤四，若机器人在当前位置没有检测到斥力，将open_list表中的第一行数据加入到close_list表中，重复执行步骤三，直至机器人找到目标点；步骤四、遍历open_list表找出最小的估计函数和fXm，然后将估计函数和fXm最小值、fXm最小值对应的hXm、gXm、机器人当前位置坐标以及机器人走过的路径坐标点从open_list表中提取出来；将提取出来的估计函数和fXm最小值对应路径位置的坐标作为父节点即当前起始位置，计算父节点是否能检测到斥力；若父节点检测不到斥力则把open_list表清空，将提取出来的信息分别加入到open_list表和close_list表中，执行步骤三；若父节点检测到斥力则将提取出来的信息加入到close_list表中，判断父节点周围8个子节点中每一个子节点是否在步骤一构建的地图中，获得父节点的可行节点集合；遍历父节点的可行节点集合中节点A，计算节点A的fXm、hXm、gXm，若父节点的可行节点集合中节点A在open_list表中，则比较节点A与open_list表中节点A的gXm值，若可行节点集合中节点A的gXm值小于open_list表中节点A的gXm值，则将节点A的gXm、fXm值赋值给open_list表中节点A的gXm、fXm；若父节点的可行节点集合中节点A不在open_list表中，则将节点A的位置坐标、节点A的fXm、节点A的hXm、节点A的gXm、机器人走过的路径坐标点加入到open_list表中；重复执行直至遍历完父节点的可行节点集合；将open_list表中包含父节点信息的行删除，对open_list表中第一列的坐标位置用蓝色进行填充；判断open_list表中是否存在目标点，若存在，计算出路径长度，用黄色填充close_list表中机器人位置坐标，结束；若不存在，判断open_list表是否为空，若为空表明查找路径失败，结束；若不为空重新执行步骤四直至找到目标点，计算出路径长度，用黄色填充close_list表中机器人位置坐标，结束。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨理工大学 一种基于斥力函数的机器人路径规划方法

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