感知与规划协同的动态障碍实时更新方法、装置以及设备与流程

本发明涉及计算机视觉，特别涉及一种感知与规划协同的动态障碍实时更新方法、装置以及设备。

背景技术：

1、在移动机器人导航系统中，局部代价地图与局部规划器共同构成机器人的实时避障与运动控制核心。局部代价地图以机器人为中心，融合传感器观测数据构建动态环境模型，局部规划器则基于该地图通过速度采样与轨迹优化输出满足运动学约束的速度指令，实现机器人在未知或动态环境中的平滑绕障与安全通行。

2、现有技术中，典型的nav2导航框架通常采用激光雷达或伪激光层作为动态障碍的主要信息来源，并通过周期性的代价地图更新与规划器重算实现避障。

3、然而，该架构中传感器发布频率与代价地图更新、膨胀层计算、规划器控制周期之间的时序不匹配，导致动态障碍从被感知到被避让存在显著链路延迟，感知与规划协同的动态障碍实时更新效率低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种感知与规划协同的动态障碍实时更新方法、装置以及设备，可以提高感知与规划协同的动态障碍实时更新效率，该技术方案如下：

2、一方面，提供了一种感知与规划协同的动态障碍实时更新方法，方法包括：

3、获取动态障碍物的感知数据；

4、将满足预设条件的感知数据写入机器人导航系统的局部代价地图的临时图层；

5、对临时图层中的动态障碍物代价，以高于局部代价地图中常规障碍物图层的衰减速率执行清除操作；

6、通过共享时间戳同步机制，触发对局部代价地图的更新与机器人局部规划器的重新计算。

7、另一方面，提供了一种感知与规划协同的动态障碍实时更新装置，装置包括：

8、感知数据获取模块，用于获取动态障碍物的感知数据；

9、感知数据写入模块，用于将满足预设条件的感知数据写入机器人导航系统的局部代价地图的临时图层；

10、清除操作执行模块，用于对临时图层中的动态障碍物代价，以高于局部代价地图中常规障碍物图层的衰减速率执行清除操作；

11、更新计算触发模块，用于通过共享时间戳同步机制，触发对局部代价地图的更新与机器人局部规划器的重新计算。

12、又一方面，提供了一种计算机设备，计算机设备包含处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上的感知与规划协同的动态障碍实时更新方法。

13、又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上的感知与规划协同的动态障碍实时更新方法。

14、还一方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取计算机程序，处理器执行计算机程序，使得计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的感知与规划协同的动态障碍实时更新方法。

15、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

16、计算机设备设置有共享时间戳队列，共享时间戳队列用于记录感知融合完成时间戳，并在临时图层插件中判断该时间戳是否大于上一次处理时间戳，一旦检测到新数据，立即触发生成局部代价地图更新（而非等待固定周期），同时通过更新标志位通知规划器，使规划器在下一个控制周期内就能读取最新的代价地图并重新计算轨迹，将感知到避让的延迟压缩至一个控制周期以内，临时图层配置了高于常规图层数倍的衰减速率，使动态障碍物消失后能快速清除其占据区域，避免过时障碍物持续占用代价地图并引发规划器反复计算无效避障路径，从而减少了规划器的无效重算次数。综上，本方案通过事件驱动的同步触发机制和差异化的快速衰减策略，显著缩短了感知-规划链路的响应延迟，同时降低了计算资源的浪费，有效提高动态障碍实时更新效率。

17、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

1.一种感知与规划协同的动态障碍实时更新方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，将满足预设条件的感知数据写入机器人导航系统的局部代价地图的临时图层，包括：

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，对临时图层中的动态障碍物代价，以高于局部代价地图中常规障碍物图层的衰减速率执行清除操作，包括：

4.根据权利要求3的方法，其特征在于，根据动态障碍物的未观测时长以及目标生命周期，对临时图层中的动态障碍物代价，以高于局部代价地图中常规障碍物图层的衰减速率执行清除操作，包括：

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过共享时间戳同步机制，触发对局部代价地图的更新与机器人局部规划器的重新计算，包括：

6.根据权利要求1至5任一的方法，其特征在于，机器人局部规划器为dwb规划器或teb规划器。

7.一种感知与规划协同的动态障碍实时更新装置，其特征在于，装置包括：

8.一种计算机设备，其特征在于，计算机设备包括处理器和存储器，存储器中存储有指令，指令由处理器执行，以实现如权利要求1至6任一的感知与规划协同的动态障碍实时更新方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储介质中存储有指令，指令由计算机设备的处理器执行以实现如权利要求1至6任一的感知与规划协同的动态障碍实时更新方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，计算机程序产品包括计算机指令，计算机指令存储在计算机可读存储介质中；计算机指令由计算机设备的处理器读取并执行，以实现如权利要求1至6任一的感知与规划协同的动态障碍实时更新方法。