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机器人路径生成模型定参方法、路径生成方法及移动平台与流程

2022-06-16 07:21:45 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及移动平台控制领域,尤其涉及一种机器人路径生成模型定参方法、路径生成方法及移动平台。


背景技术:

2.移动平台正逐步替代部分人工的工作,如智能搬运车、自动巡逻车、机器人等。移动平台如机器人可根据移动机构的输出生成移动平台的移动路径,因而在定位导航的场景中被广泛应用。
3.但在移动平台的移动机构在安装时可能会存在着安装误差,导致移动机构相关的参数难以进行精确标定,而上述参数会极大影响移动平台生成移动路径的准确性,进而影响移动平台定位导航的智能化与精准度。


技术实现要素:

4.本技术提供一种机器人路径生成模型定参方法、路径生成方法及移动平台,旨在对路径生成模型进行精确定参,补偿移动机构安装误差带来的路径偏差,提升移动平台定位导航的精度。
5.第一方面,本技术提供了一种机器人路径生成模型定参方法,应用于移动平台,移动平台包括移动机构,方法包括:
6.根据移动平台构建路径生成模型,路径生成模型包括移动机构对应的待整定参数;
7.获取定参指令,并解析定参指令获取移动机构对应的运行参数;
8.根据运行参数控制移动机构运行,并将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径;
9.在控制移动机构运行的过程中,获取移动平台的反馈路径;
10.根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定,获得定参路径生成模型。
11.在一些实施方式中,移动平台设置有探测装置,获取移动平台的反馈路径,包括:
12.通过探测装置获取点云数据;
13.根据点云数据获取探测装置的位姿变量;
14.获取探测装置在移动平台上的相对安装位置;
15.根据探测装置的相对安装位置与位姿变量生成移动平台的反馈路径。
16.在一些实施方式中,点云数据包括与预设时刻对应的时刻点云数据,其中,预设时刻至少为两个;
17.根据点云数据获取探测装置的位姿变量,包括:
18.根据预设时刻相邻的时刻点云数据获取探测装置的时段位姿变量;
19.根据时段位姿变量确定位姿变量。
20.在一些实施方式中,根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定,包括:
21.根据计算路径与反馈路径建立误差模型,误差模型用于输出计算路径与反馈路径的路径误差;
22.对待整定参数进行参数整定,以使误差函数输出的路径误差处于预设误差范围。
23.在一些实施方式中,移动机构包括间隔设置的第一舵轮与第二舵轮,待整定参数包括对应第一舵轮的第一待整定参数、及对应第二舵轮的第二待整定参数;
24.将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径,包括:
25.根据第一待整定参数、第二待整定参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量;
26.基于多个时刻的行驶向量生成计算路径。
27.在一些实施方式中,第一待整定参数包括第一舵轮的第一安装角度参数与第一安装位置参数,第二待整定参数包括第二舵轮的第二安装角度参数与第二安装位置参数;
28.根据第一待整定参数、第二待整定参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的速度向量,包括:
29.根据第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角;
30.根据中心倾角、第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量。
31.在一些实施方式中,运行参数包括第一舵轮在多个时刻的第一输入角度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入角度;
32.根据第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角,包括:
33.根据第一输入角度与第一安装角度参数确定对应第一舵轮的第一输出角度;
34.根据第二输入角度与第二安装角度参数确定对应第二舵轮的第二输出角度;
35.根据第一输出角度、第二输出角度、第一安装位置参数、及第二安装位置参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角。
36.在一些实施方式中,运行参数还包括第一舵轮在多个时刻的第一输入速度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入速度;
37.根据中心倾角、第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量,包括:
38.根据第一输出角度、第二输出角度、第一输入速度、第二输入速度、及中心倾角确定移动平台的行驶速率;
39.根据第一输出角度、第二输出角度、行驶速率、第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及中心倾角确定移动平台的转向速度;
40.根据行驶速率及转向速度确定移动平台的行驶向量。
41.第二方面,本技术实施例还提供了一种路径生成方法,应用于移动平台,方法包括:
42.接收运动指令并根据运动指令调用定参路径生成模型,其中,定参路径生成模型为采用上述的机器人路径生成模型定参方法生成;
43.解析运动指令获取移动机构对应的机构运行参数;
44.根据机构运行参数控制移动机构运行,并将机构运行参数输入定参路径生成模型以生成移动平台的输出路径。
45.第三方面,本技术实施例还提供了一种移动平台,移动平台包括:
46.平台主体;
47.移动机构,移动机构连接于平台主体;
48.存储器,用于存储计算机程序;及
49.处理器,用于调取存储在存储器中的计算机程序,以执行上述任一项的机器人路径生成模型定参方法,或实现上述的路径生成方法。
50.本技术实施例提供了一种机器人路径生成模型定参方法、路径生成方法、及移动平台,机器人路径生成模型定参方法及路径生成方法应用于移动平台,移动平台包括移动机构,机器人路径生成模型定参方法包括:根据移动平台构建路径生成模型,路径生成模型包括移动机构对应的待整定参数;获取定参指令,并解析定参指令获取移动机构对应的运行参数;根据运行参数控制移动机构运行,并将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径;在控制移动机构运行的过程中,获取移动平台的反馈路径;根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定,获得定参路径生成模型,以补偿移动机构安装误差带来的路径偏差,提升移动平台定位导航的智能化与精准度。
附图说明
51.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1是本发明实施例提供的机器人路径生成模型定参方法、及路径生成方法的场景示意图;
53.图2是本发明实施例提供的控制组件的结构性框图;
54.图3是本发明实施例提供的机器人路径生成模型定参方法的流程示意图;
55.图4是本发明实施例提供的移动机构底部结构示意图;
56.图5是本发明实施例提供的机器人路径生成模型定参方法中生成计算路径步骤的流程示意图;
57.图6是本发明实施例提供的移动机构路径生成场景的示意图;
58.图7是本发明实施例提供的机器人路径生成模型定参方法中获取反馈路径步骤的流程示意图;
59.图8是本发明实施例提供的路径生成方法的流程示意图;
60.附图标记:
61.100、移动平台;110、平台主体;120、移动机构;121、第一舵轮;122、第二舵轮;130、控制组件;131、处理器;132、存储器;133、总线;140、探测装置。
具体实施方式
62.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
63.附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
64.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
65.本技术的实施例提供了一种机器人路径生成模型定参方法、路径生成方法及移动平台,机器人路径生成模型定参方法、及路径生成方法可应用于移动平台,旨在对路径生成模型进行精确定参,补偿移动机构安装误差带来的路径偏差,提升移动平台定位导航的智能化与精准度。
66.请参阅图1,图1是本发明实施例提供的机器人路径生成模型定参方法、及路径生成方法的场景示意图。
67.如图1所示,移动平台100包括平台主体110、移动机构120、及控制组件130,移动机构120连接于平台主体110,控制组件130与移动机构120电连接,用于支撑整个移动平台100的运行。机器人路径生成模型定参方法、及路径生成方法可以应用于移动平台,移动平台100指的是可以自动移动的设备,例如智能搬运车、自动引导车、机器人等设备。
68.需知,图1中的场景仅用于解释本技术实施例提供的无人机决策模型训练方法与使用方法,但并不构成对本技术实施例提供的无人机决策模型训练方法与使用方法应用场景的具体限定。
69.请参阅图2,图2为本技术实施例提供的一种控制组件的结构示意性框图。
70.如图2所示,控制组件130包括处理器131和存储器132,处理器131和存储器132通过总线133连接,该总线比如为i2c(inter-integrated circuit)总线。
71.具体地,处理器131用于提供计算和控制能力,处理器131可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),该处理器131还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中,通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
72.具体地,存储器132可以是flash芯片、只读存储器(rom,read-only memory)磁盘、光盘、u盘或移动硬盘等。
73.本领域技术人员可以理解,图2中示出的结构,仅仅是与本技术实施例方案相关的控制组件部分结构的框图,并不构成对本技术实施例方案所应用于控制组件的限定,具体的控制组件可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
74.其中,处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序,并在执行计算机程序时实现本技术实施例提供的任意一种无人机决策模型训练方法与无人机决策模型使用方法。
75.在一些实施方式中,处理器131用于运行存储在存储器132中的计算机程序,并在
执行计算机程序时实现如下步骤:
76.根据移动平台构建路径生成模型,路径生成模型包括移动机构对应的待整定参数;
77.获取定参指令,并解析定参指令获取移动机构对应的运行参数;
78.根据运行参数控制移动机构运行,并将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径;
79.在控制移动机构运行的过程中,获取移动平台的反馈路径;
80.根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定,获得定参路径生成模型。
81.在一些实施方式中,移动平台设置有探测装置,处理器131在获取移动平台的反馈路径时,包括:
82.通过探测装置获取点云数据;
83.根据点云数据获取探测装置的位姿变量;
84.获取探测装置在移动平台上的相对安装位置;
85.根据探测装置的相对安装位置与位姿变量生成移动平台的反馈路径。
86.在一些实施方式中,点云数据包括与预设时刻对应的时刻点云数据,其中,预设时刻至少为两个,处理器131在根据点云数据获取探测装置的位姿变量时,包括:
87.根据预设时刻相邻的时刻点云数据获取探测装置的时段位姿变量;
88.根据时段位姿变量确定位姿变量。
89.在一些实施方式中,处理器131在根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定时,包括:
90.根据计算路径与反馈路径建立误差模型,误差模型用于输出计算路径与反馈路径的路径误差;
91.对待整定参数进行参数整定,以使误差函数输出的路径误差处于预设误差范围。
92.在一些实施方式中,移动机构包括间隔设置的第一舵轮与第二舵轮,待整定参数包括对应第一舵轮的第一待整定参数、及对应第二舵轮的第二待整定参数,处理器131在将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径时,包括:
93.根据第一待整定参数、第二待整定参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量;
94.基于多个时刻的行驶向量生成计算路径。
95.在一些实施方式中,第一待整定参数包括第一舵轮的第一安装角度参数与第一安装位置参数,第二待整定参数包括第二舵轮的第二安装角度参数与第二安装位置参数,处理器131在根据第一待整定参数、第二待整定参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的速度向量时,包括:
96.根据第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角;
97.根据中心倾角、第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量。
98.在一些实施方式中,运行参数包括第一舵轮在多个时刻的第一输入角度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入角度,处理器131在根据第一安装角度参数、第一安装位置参
数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角时,包括:
99.根据第一输入角度与第一安装角度参数确定对应第一舵轮的第一输出角度;
100.根据第二输入角度与第二安装角度参数确定对应第二舵轮的第二输出角度;
101.根据第一输出角度、第二输出角度、第一安装位置参数、及第二安装位置参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角。
102.在一些实施方式中,运行参数还包括第一舵轮在多个时刻的第一输入速度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入速度,处理器131在根据中心倾角、第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量时,包括:
103.根据第一输出角度、第二输出角度、第一输入速度、第二输入速度、及中心倾角确定移动平台的行驶速率;
104.根据第一输出角度、第二输出角度、行驶速率、第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及中心倾角确定移动平台的转向速度;
105.根据行驶速率及转向速度确定移动平台的行驶向量。
106.在一些实施方式中,处理器131在执行计算机程序时实现如下步骤:
107.接收运动指令并根据运动指令调用定参路径生成模型,其中,定参路径生成模型为采用上述的机器人路径生成模型定参方法生成;
108.解析运动指令获取移动机构对应的机构运行参数;
109.根据机构运行参数控制移动机构运行,并将机构运行参数输入定参路径生成模型以生成移动平台的输出路径。
110.以下将结合控制组件的工作原理,以机器人路径生成模型定参方法、及路径生成方法应用于移动平台的控制组件进行具体步骤的说明。
111.请参阅图3,图3是本发明实施例提供的机器人路径生成模型定参方法的流程示意图。
112.如图3所示,机器人路径生成模型定参方法具体包括步骤s21至步骤s25:
113.步骤s21:根据移动平台构建路径生成模型,路径生成模型包括移动机构对应的待整定参数。
114.控制组件根据移动平台、及移动平台的移动机构构建路径生成模型,其中,路径生成模型包括移动机构对应的待整定参数。具体地,控制组件用于根据输入的运行参数控制移动机构运行,路径生成模型用于在控制组件根据运行参数控制移动机构运行时,根据运行参数与待整定参数输出移动平台的计算路径。
115.请参阅图4,图4是本发明实施例提供的移动机构底部结构示意图。
116.如图4所示,在一些实施方式中,移动机构120的底部间隔设置有第一舵轮121、第二舵轮122、及从动轮123,第一舵轮121及第二舵轮122可在对应的相对位置上转动,且可相对第一舵轮121或第二舵轮122的初始行进方向转动任意角度,从动轮123的数量一个或多个,可在对应的相对位置上转动,用于辅助支撑移动机构120。待整定参数包括对应第一舵轮121的第一待整定参数、及对应第二舵轮122的第二待整定参数。
117.在一些实施方式中,第一待整定参数包括第一舵轮的第一安装角度参数与第一安
装位置参数,第二待整定参数包括第二舵轮的第二安装角度参数与第二安装位置参数。
118.具体地,第一安装角度参数表征第一舵轮121的安装角度a1,即第一安装位置参数表征第一舵轮121的安装位置,第二安装角度参数表征第二舵轮122的安装角度a2,第二安装位置参数表征第二舵轮122的安装位置。
119.可以理解的是,第一舵轮121的的安装角度a1为第一舵轮121的初始行进方向t1与移动机构中轴线m的夹角角度;第二舵轮122的的安装角度a2为第二舵轮122的初始行进方向t2与移动机构中轴线m的夹角角度。
120.具体地,第一舵轮121与第二舵轮122的安装位置包括但不限于:第一舵轮121与第二舵轮122之间的舵轮连线n与移动机构中轴线m的轴线夹角、第一舵轮121与移动机构中心o的距离l1、及第一舵轮122与移动机构中心o的距离l2,其中,舵轮连线n具体设定为连接第一舵轮121中心与第二舵轮122中心的线段,移动机构中心o具体设定为舵轮连线n与移动机构中轴线m的交点。
121.步骤s22:获取定参指令,并解析定参指令获取移动机构对应的运行参数。
122.控制组件可以通过与控制组件通信连接的终端设备获取定参指令,并解析定参指令获取移动机构对应的运行参数,其中,运行参数包括第一舵轮在多个时刻的第一输入角度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入角度,运行参数还包括第一舵轮在多个时刻的第一输入速度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入速度。
123.如图4所示,可以理解的是,第一输入角度为控制组件控制第一舵轮121相对第一舵轮121的初始行进方向t1进行转动的角度,第二输入角度为控制组件控制第二舵轮相对第二舵轮的初始行进方向t2进行转动的角度,进一步理解,第一舵轮的初始行进方向t1,即为第一输入角度为0度时第一舵轮的行进方向,第二舵轮的初始行进方向t2,即为第二输入角度为0度时第二舵轮的行进方向。
124.步骤s23:根据运行参数控制移动机构运行,并将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径。
125.具体地,运行参数至少包括第一舵轮在多个时刻的第一输入角度、第一输入速度、以及第二舵轮在多个时刻的第二输入角度、第二输入速度。控制组件根据多个时刻对应的第一输入角度、及第一输入速度控制第一舵轮运行,并根据多个时刻对应的第二输入角度、及第二输入速度控制第二舵轮运行,以驱动移动平台行驶。控制组件还将上述的运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径。
126.如图1、图5所示,基于移动机构100包括间隔设置的第一舵轮121与第二舵轮122,待整定参数包括对应第一舵轮150的第一待整定参数、及对应第二舵轮160的第二待整定参数,步骤s23中,将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径具体包括步骤s231-s232:
127.步骤s231:根据第一待整定参数、第二待整定参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量;
128.步骤s232:基于多个时刻的行驶向量生成计算路径。
129.控制组件根据第一待整定参数、第二待整定参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量,然后基于多个时刻的行驶向量生成计算路径。
130.具体地,基于多个时刻的行驶向量生成计算路径可以是将多个时刻的行驶向量以
及对应时刻的时间顺序输入预设的积分模型进行积分运算,以获取计算路径。
131.在一些实施方式中,基于运行参数包括第一舵轮在多个时刻的第一输入角度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入角度,根据第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角,包括:
132.根据第一输入角度与第一安装角度参数确定对应第一舵轮的第一输出角度;
133.根据第二输入角度与第二安装角度参数确定对应第二舵轮的第二输出角度;
134.根据第一输出角度、第二输出角度、第一安装位置参数、及第二安装位置参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角。
135.如图4所示,具体地,第一输入角度为控制组件控制第一舵轮121相对第一舵轮121的初始行进方向t1进行转动的角度,第一输出角度为第一舵轮121相对移动机构中轴线m实际转动的角度,可以理解的是,根据第一舵轮121的安装角度a1可对第一输入角度进行补偿,获得第一舵轮的第一输出角度。
136.具体地,第二输入角度为控制组件控制第二舵轮122相对第二舵轮122的初始行进方向t2进行转动的角度,第二输出角度为第二舵轮122相对移动机构中轴线m实际转动的角度,可以理解的是,根据第二舵轮122的安装角度a2可对第二输入角度进行补偿,获得第二舵轮的第二输出角度。
137.进一步地,根据第一输入角度与第一安装角度参数确定对应第一舵轮的第一输出角度,及根据第二输入角度与第二安装角度参数确定对应第二舵轮的第二输出角度,可通过下列公式获得:
138.b1

=b1-a1
139.b2

=b2-a2
140.其中,b1为第一舵轮的第一输入角度,b1

为第一舵轮的第一输出角度,a1为第一舵轮121的安装角度a1,b2为第二舵轮的第二输入角度,b2

为第二舵轮的第二输出角度,a2为第二舵轮122的安装角度a2。
141.通过根据第一安装角度参数、及第一安装角度参数对第一输入角度、及第二输入角度进行补偿,可以精确地获得第一舵轮相对移动机构中轴线实际转动的第一输出角度、及第二舵轮相对移动机构中轴线实际转动的第二输出角度。
142.在获取第一输出角度与第二输出角度之后,控制组件根据第一输出角度、第二输出角度、第一安装位置参数、及第二安装位置参数确定移动平台在多个时刻的中心倾角。
143.请参阅图6,图6为本发明实施例提供的移动机构路径生成场景的示意图。
144.如图6所示,具体地,任一时刻的移动平台的中心倾角β为移动平台的中心o在该时刻实际行驶速度v的方向与舵轮连线n的夹角。移动平台的中心倾角可通过下列几何关系获得:
[0145][0146]
基于上述的几何关系可确定移动平台的中心在任一时刻实际位移的方向与舵轮连线的夹角作为中心倾角。
[0147]
在一些实施方式中,运行参数还包括第一舵轮在多个时刻的第一输入速度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入速度,根据中心倾角、第一安装角度参数、第一安装位置参
数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及运行参数确定移动平台在多个时刻的行驶向量,包括:
[0148]
根据第一输出角度、第二输出角度、第一输入速度、第二输入速度、及中心倾角确定移动平台的行驶速率;
[0149]
根据第一输出角度、第二输出角度、行驶速率、第一安装角度参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及中心倾角确定移动平台的转向速度;
[0150]
根据行驶速率及转向速度确定移动平台的行驶向量。
[0151]
如图6所示,具体地,对应第一舵轮121的第一输入速度可用v1表示,对应第二舵轮122的第二输入速度可用v2表示,移动平台的中心o在任一时刻实际行驶速度可用v表示,在此之后,控制组件根据第一输出角度b1

、第二输出角度b2

、第一输入速度v1、第二输入速度v2、及移动平台的中心倾角β确定移动平台的行驶速率v,可以用下列式子表示:
[0152][0153]
可以理解的是,移动平台在任一时刻的行驶速率即为在该时刻移动平台实际行驶速度的数值大小。
[0154]
通过上述式子确定移动平台的行驶速率后,根据第一输出角度、第二输出角度、行驶速率、第一安装位置参数、第一安装位置参数、第二安装角度参数、第二安装位置参数、及中心倾角确定移动平台的转向速度。
[0155]
如图6所示,具体地,第一安装位置参数包括第一舵轮121到移动机构中心o的距离l1,而第二安装位置参数包括第二舵轮122到移动机构中心o的距离l2,根据第一舵轮121到移动机构中心o的距离l1、第二舵轮122到移动机构中心o的距离l2、第一输出角度b1

、第二输出角度b2

、行驶速率v、及中心倾角确定移动平台的转向速度ω,可以用下列式子表示:
[0156][0157]
通过上述式子可确定移动平台的转向速度,然后根据行驶速率及转向速度确定移动平台的行驶向量。
[0158]
根据行驶速率及转向速度确定移动平台的行驶向量具体包括:根据转向速度确定移动平台多个时刻的行驶角度,根据移动平台多个时刻的行驶角度与行驶速率确定移动平台多个时刻的行驶向量,其中,移动平台的行驶向量包括移动平台在对应时刻的行驶角度与行驶速率。
[0159]
可以理解的是,移动平台的转向速度表征着移动平台在真实环境中行驶角度变化的快慢与行驶角度变化的方向,因此对多个相邻时刻的转向速度进行积分处理可以准确地获得移动平台在对应时刻的行驶角度。由此,可将行驶角度与行驶速率合并表示为移动平台的行驶向量,并进一步根据移动平台的行驶向量获得移动平台的计算路径。
[0160]
步骤s24:在控制移动机构运行的过程中,获取移动平台的反馈路径。
[0161]
如图1、图7所示,移动平台100设置有与控制组件130电连接的探测装置140,且用于探测移动平台100所处环境的点云数据,探测装置140具体可以是雷达探测装置或其他可获取点云数据的装置,步骤s24中,获取移动平台的反馈路径具体包括步骤s241-s244:
[0162]
步骤s241:通过探测装置获取点云数据;
[0163]
步骤s242:根据点云数据获取探测装置的位姿变量;
[0164]
步骤s243:获取探测装置在移动平台上的相对安装位置;
[0165]
步骤s244:根据探测装置的相对安装位置与位姿变量生成移动平台的反馈路径。
[0166]
具体地,控制机构通过探测装置获取点云数据,根据点云数据获取探测装置的位姿变量,获取探测装置在移动平台上的相对安装位置,根据探测装置的相对安装位置与位姿变量生成移动平台的反馈路径。
[0167]
可以理解的是,探测装置在移动平台上的相对安装位置为预设固定,因此在通过移动机构驱动移动平台移动的过程中,根据探测装置的相对安装位置与位姿变量可生成相对精准的反馈路径作为参数整定的参考。
[0168]
在一些实施方式中,点云数据包括与预设时刻对应的时刻点云数据,其中,预设时刻至少为两个;
[0169]
根据点云数据获取探测装置的位姿变量,包括:
[0170]
根据预设时刻相邻的时刻点云数据获取探测装置的时段位姿变量;
[0171]
根据时段位姿变量确定位姿变量。
[0172]
具体地,探测组件可以根据预设时刻对环境进行探测,以获取预设时刻对应的时刻点云数据,探测组件还可以根据预设的采集频率对环境进行探测,以获取预设时刻对应的时刻点云数据,而点云数据包括与预设时刻对应的时刻点云数据,其中,预设时刻至少为两个,控制装置根据预设时刻相邻的时刻点云数据获取在上述的两个预设时刻之间探测装置的时段位姿变量,然后根据至少一个的时段位姿变量确定在控制移动机构运行的过程中探测装置的位姿变量。
[0173]
在一些实施方式中,控制装置根据预设时刻相邻的时刻点云数据获取在上述的两个预设时刻之间探测装置的时段位姿变量,具体包括:将预设时刻相邻的时刻点云数据输入预设的位姿模型,以获取两个预设时刻之间的时段位姿变量,其中,位姿模型可以利用icp算法(iterative closest point,迭代最近点算法)进行训练,以使位姿模型根据输入的两个相邻预设时刻的时刻点云数据生成探测装置的时段位姿变量。
[0174]
在控制移动机构运行的过程中,通过多次采集时刻点云数据,并根据点云数据获取对应时段的时段位姿变量,使得确定得到的探测组件位姿变量更为精准,以提升后续参数整定的精度。
[0175]
步骤s25:根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定,获得定参路径生成模型。
[0176]
在一些实施方式中,根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定,包括:
[0177]
根据计算路径与反馈路径建立误差模型,误差模型用于输出计算路径与反馈路径的路径误差;
[0178]
对待整定参数进行参数整定,以使误差函数输出的路径误差处于预设误差范围。
[0179]
具体地,根据计算路径与反馈路径建立误差模型,误差模型用于输出计算路径与反馈路径的路径误差,误差模型可以表示为:
[0180][0181]
其中,j为误差模型输出的路径误差,min即为对后续式子取最小值,k为计算路径与反馈路径对应的顺序,n为计算路径与反馈路径相互对应的个数,sk为第k个反馈路径,rk为第k个计算路径。
[0182]
基于获得的误差模型对待整定参数进行参数整定,以使误差函数输出的路径误差处于预设误差范围。具体地,基于获得的误差模型对待整定参数进行参数整定,包括:对误差模型中的待整定参数进行非线性优化,以误差函数输出的路径误差处于预设误差范围时所对应的待整定参数的取值作为待整定参数的整定值,由此完成对待整定参数的参数整定。
[0183]
将路径生成模型中的待整定参数设定为通过参数整定步骤获得的整定值,即获得定参路径生成模型。
[0184]
请参阅图8,图8是本发明实施例提供的路径生成方法的流程示意图。
[0185]
如图7所示,本技术实施例还提供了一种路径生成方法,应用于设置有移动机构的移动平台,路径生成方法具体包括步骤s31-步骤s33:
[0186]
步骤s31:接收运动指令并根据运动指令调用定参路径生成模型,其中,定参路径生成模型为采用上述的机器人路径生成模型定参方法生成;
[0187]
步骤s32:解析运动指令获取移动机构对应的机构运行参数;
[0188]
步骤s33:根据机构运行参数控制移动机构运行,并将机构运行参数输入定参路径生成模型以生成移动平台的输出路径。
[0189]
移动机构接收运动指令并根据运动指令调用定参路径生成模型,其中,定参路径生成模型为采用上述的机器人路径生成模型定参方法生成。调用定参路径生成模型之后,对运动指令进行解析以获取移动机构对应的机构运行参数,根据机构运行参数控制移动机构运行,并将机构运行参数输入定参路径生成模型以生成移动平台的输出路径。
[0190]
具体地,移动机构设置有第一舵轮与第二舵轮,机构运行参数包括第一舵轮在多个时刻的第一输入角度、第一输入速度、及第二舵轮在多个时刻的第二输入角度、第二输入速度,将上述机构运行参数输入整定后的定参路径生成模型,以通过定参路径生成模型精确地生成移动平台的输出路径,以补偿移动机构安装误差带来的路径偏差,提升移动平台定位导航的智能化与精准度。
[0191]
综上,本技术实施例提供了一种机器人路径生成模型定参方法、路径生成方法、及移动平台,机器人路径生成模型定参方法及路径生成方法应用于移动平台,移动平台包括移动机构,机器人路径生成模型定参方法包括:根据移动平台构建路径生成模型,路径生成模型包括移动机构对应的待整定参数;获取定参指令,并解析定参指令获取移动机构对应的运行参数;根据运行参数控制移动机构运行,并将运行参数输入路径生成模型以生成移动平台的计算路径;在控制移动机构运行的过程中,获取移动平台的反馈路径;根据计算路径与反馈路径对待整定参数进行参数整定,获得定参路径生成模型,以补偿移动机构安装误差带来的路径偏差。进一步地,移动平台接收运动指令并根据运动指令调用上述的机器人路径生成模型定参方法生成的定参路径生成模型,解析运动指令获取移动机构对应的机
构运行参数,根据机构运行参数控制移动机构运行,并将机构运行参数输入定参路径生成模型以生成移动平台的输出路径,提升移动平台定位导航的智能化与精准度。
[0192]
应当理解,在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0193]
还应当理解,在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0194]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上所述,仅是本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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