一种基于三维地图的路径规划方法及设备与流程

技术特征：
1.一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取机器人在栅格坐标地图中的坐标位置信息，以及所述栅格坐标地图的特征参数；根据所述坐标位置信息，以及所述栅格坐标地图的特征参数，实时得到所述机器人在三维地图中的坐标点信息；其中，所述三维地图对应的坐标系为大地坐标系；获取所述机器人对应的目标坐标点信息，确定出所述机器人在当前坐标点到达所述目标坐标点的多条预定路径，并确定所述多条预定路径分别对应的多个路段，以及各路段对应的坡度值；在所述路段的坡度值大于预设坡度值，且所述路段存在障碍物的情况下，获取所述障碍物的坐标，并根据所述障碍物的坐标、所述路段的起点坐标，重新规划所述路段对应的避障路线，以使所述机器人根据预设坡度夹角前进至所述路段的终点；根据所述避障路线对应的水平距离，以及所述预设坡度夹角，得到所述避障路线的长度；根据所述避障路线的长度，确定出所述机器人的通行路径，并基于所述通行路径，指引所述机器人前往所述目标坐标点。2.根据权利要求1所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述获取机器人在栅格坐标地图中的坐标位置信息，以及所述栅格坐标地图的特征参数，具体包括：获取对所述机器人周围环境的建模，并将模型放置到所述三维地图的对应位置；获取机器人激光导航绘制的所述栅格坐标地图，将所述栅格坐标地图放置到三维地图中；其中，所述栅格坐标地图内的坐标位置与所述三维地图中的模型的坐标位置相对应；在所述三维地图中，对所述栅格坐标地图对应的最小经纬度坐标，与最大经纬度坐标，分别进行标记；获取所述机器人在所述栅格坐标地图中的横坐标位置与纵坐标位置，以及，获取所述栅格坐标地图的宽度与高度。3.根据权利要求2所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述坐标位置信息，以及所述栅格坐标地图的特征参数，实时得到所述机器人在三维地图中的坐标点信息，具体包括：确定出所述三维地图中标记的最大经度值与最小经度值之间的第一差值，并根据所述最小经度值、所述第一差值、所述机器人对应的横坐标值以及所述栅格坐标地图的宽度，得到所述机器人在所述大地坐标系对应的经度位置；以及确定出所述栅格坐标地图对应的最大纬度值与最小纬度值之间的第二差值，并根据所述最小纬度值、所述第二差值、所述机器人对应的纵坐标值以及所述栅格坐标地图的高度，得到所述机器人在所述大地坐标系对应的纬度位置。4.根据权利要求1所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述获取所述障碍物的坐标，并根据所述障碍物的坐标、所述路段的起点坐标，重新规划所述路段对应的避障路线，以使所述机器人根据预设坡度夹角前进至所述路段的终点坐标，具体包括：获取所述障碍物的坐标，以及所述障碍物周围可通行通道的宽度；在所述通行路径的宽度，大于所述机器人对应的最小通行宽度的情况下，转变所述机器人的前进方向，以使所述机器人的爬坡角度调整为所述预设坡度夹角；在所述机器人与所述障碍物的距离或者与可通行通道的墙壁的距离，小于第一预设距
离的情况下，改变所述机器人的前进方向，以使所述机器人继续按照所述预设坡度夹角，躲避所述障碍物或者所述墙壁，直到所述机器人到达所述路段的终点。5.根据权利要求4所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述在所述通行路径的宽度，大于所述机器人对应的最小通行宽度的情况下，转变所述机器人的前进方向，以使所述机器人的爬坡角度调整为所述预设坡度夹角，具体包括：以所述机器人的本体中心为圆心，以所述机器人的本体的边缘距离所述圆心最远的距离为半径，获取所述机器人的最小通行宽度；在所述通行路径的宽度大于所述最小通行宽度的情况下，以所述机器人的当前坐标为起点，向所述路段绘制射线，并确定出各所述射线与水平面的夹角角度；将夹角角度为所述预设坡度夹角的射线所对应的方向，作为所述机器人的前进方向。6.根据权利要求4所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述改变所述机器人的前进方向，以使所述机器人继续按照所述预设坡度夹角，躲避所述障碍物或者所述墙壁之后，所述方法还包括：在所述机器人的坐标点与所述障碍物的侧边缘对应的坐标点之间的距离，小于第二预设距离的情况下，控制所述机器人进行平移，使得所述机器人的坐标点与所述可通行通道的中垂线重合；其中，所述障碍物的侧边缘，为所述障碍物阻挡当前路段的一侧所对应的底部边界区域；对所述机器人的行驶方向重新进行调节，使得所述机器人根据预设坡度夹角前进，以通过所述可通行通道躲避所述障碍物。7.根据权利要求1所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述避障路线对应的水平距离，以及所述预设坡度夹角，得到所述避障路线的长度，具体包括：获取所述机器人相邻两次改变前进方向时，分别对应的坐标点；根据所述坐标点得到两点之间的水平距离；根据所述水平距离以及所述预设坡度夹角，得到所述机器人对应的实际路线长度；根据当前路段对应的一个或多个实际路线长度，得到所述当前路段的避障路线长度。8.根据权利要求3所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述最小经度值、所述第一差值、所述机器人对应的横坐标值以及所述栅格坐标地图的宽度，得到所述机器人在所述大地坐标系对应的经度位置，具体包括：根据经度计算公式得到所述机器人在所述大地坐标系对应的经度位置；其中，lng为经度值；minlng为所述三维地图中标记的最小经度值；maxlng为所述三维地图中标记的最大经度值；maxlng
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minlng为所述第一差值；x为所述机器人在所述栅格坐标地图中的横坐标位置；imgwidth为所述栅格坐标地图的宽度。9.根据权利要求3所述的一种基于三维地图的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述最小纬度值、所述第二差值、所述机器人对应的纵坐标值以及所述栅格坐标地图的高度，得到所述机器人在所述大地坐标系对应的纬度位置，具体包括：根据纬度计算公式
得到所述机器人在所述大地坐标系对应的纬度位置；其中，lat为纬度值；minlat为所述三维地图中标记的最小纬度值；maxlat为所述三维地图中标记的最大纬度值；maxlat
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minlat为所述第二差值；y为所述机器人在所述栅格坐标地图中的纵坐标位置；imgheight为所述栅格坐标地图的高度。10.一种基于三维地图的路径规划设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行权利要求1
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9中的任一项所述的方法。

技术总结
本申请实施例公开了一种基于三维地图的路径规划方法及设备。属于导航技术领域。获取机器人在栅格坐标地图中的坐标位置信息，与栅格坐标地图的特征参数；根据坐标位置信息与特征参数，得到机器人在三维地图中的坐标点信息；获取机器人对应的目标坐标点信息，确定机器人到达目标坐标点的多条预定路径，并确定多条预定路径分别对应的多个路段，以及各路段对应的坡度值；在路段的坡度值大于预设坡度值，且路段存在障碍物的情况下，获取障碍物的坐标，并重新规划路段对应的避障路线，以使机器人根据预设坡度夹角前进至路段的终点；根据避障路线对应的水平距离，以及预设坡度夹角，得到避障路线的长度；根据避障路线的长度，确定出通行路径。出通行路径。出通行路径。


技术研发人员：李庆民 孙平 孙传佳 邵红臣 杨胜军
受保护的技术使用者：创泽智能机器人集团股份有限公司
技术研发日：2021.10.09
技术公布日：2021/11/5