CN104864863B - 一种路径选择方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种路径选择方法及电子设备,涉及机器人领域,基于每次探测的数据进行路径选择,无需历史数据,计算简单,同时对路径做出及时判断,提高了计算性能。本发明实施例提供的路径选择方法包括:按照预设策略探测电子设备当前环境的路径信息,根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过;若确定所述电子设备当前前进的路径不可通过,则根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域,尤其涉及一种路径选择方法及电子设备。
背景技术
在机器人技术中,路径规划是机器人应用中的一个重要研究方向,移动机器人在障碍物和路径信息未知的情况下,通过传感器感知环境和自身状态,实现在有障碍物的环境中面向目标的自主运动。
现有技术中,采用的路径规划方法为:首先采用传感器感知周围空间障碍物的位置,并根据传感器采集到的障碍物的位置对移动机器人的运动状态进行预测,然后对预测的结果进行预警分析,进而选择一条无碰路径。
但是,这种路径规划方法由于是对路径中的碰撞事件进行间断性预测,计算比较复杂,判断不够及时。
发明内容
本发明的实施例提供一种路径选择方法及电子设备,基于每次探测的数据进行路径选择,无需历史数据,计算简单,同时对路径做出及时判断,提高了计算性能。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种路径选择的方法,应用于电子设备,包括:
按照预设策略探测所述电子设备当前环境的路径信息;
根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过;
若确定所述电子设备当前前进的路径不可通过,则根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,其中,所述可通过的窗口包含在所述电子设备的安全距离阈值范围内,两个相邻障碍物之间的可通过路径;
从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,结合第一方面,所述路径信息包含路径的长度以及路径的角度,所述路径的长度具体为:在所述路径上,所述电子设备与最近的障碍物之间的距离;所述路径的角度具体为:所述路径与预设基准线之间的角度。
在第一方面的第二种可能的实现方式中,结合第一方面,所述根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过,包含:
若所述电子设备当前前进的路径长度小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过;
或者,
若存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过的。
在第一方面的第三种可能的实现方式中,结合第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式,所述根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,包括:
将每个路径的路径长度与所述预设的安全距离阈值分别进行比较,获取长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径;
将所述长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径中,路径角度为等差序列的路径的端点之间的连接线作为所述电子设备的安全距离阈值范围内的障碍物;
将所述电子设备的安全距离阈值范围内的每两个相邻障碍物之间的路径分别组成候选窗口;
删除所述候选窗口内不可通过的路径,获取可通过的窗口。
在第一方面的第四种可能的实现方式中,结合第一方面的第三种可能的实现方式,所述删除所述候选窗口内不可通过的路径,包含:
获取所述候选窗口中第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离;
若所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离小于或等于所述电子设备直径的路径,则删除所述第二路径。
在第一方面的第五种可能的实现方式中,结合第一方面至第一方面的第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,所述从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径,包括:
获取所述可通过窗口中的每条路径与第一连接线的夹角;其中,所述第一连接线为所述电子设备与目标之间的连接线;
选择与所述第一连接线之间的夹角最小的路径为最优的可通过路径。
第二方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括:
探测单元,用于按照预设策略探测所述电子设备当前环境的路径信息,所述路径信息包含路径的长度以及路径的角度;其中,所述路径的长度指:在所述路径上,所述电子设备与最近的障碍物之间的距离;所述路径的角度指:所述路径与预设基准线之间的角度;
判断单元,用于根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过;
窗口确定单元,用于当判断单元确定所述电子设备当前前进的路径不可通过时,根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,其中,所述可通过的窗口包含在所述电子设备的安全距离阈值范围内,两个相邻障碍物之间的可通过路径;
选择单元,用于从所述窗口确定单元确定的可通过窗口中选择最优的可通过路径。
在第二方面的第一种可能的实现方式中,结合第二方面,所述路径信息包含路径的长度以及路径的角度,所述路径的长度具体为:在所述路径上,所述电子设备与最近的障碍物之间的距离;所述路径的角度具体为:所述路径与预设基准线之间的角度。
在第二方面的第二种可能的实现方式中,结合第二方面的第一种可能的实现方式,所述判断单元具体用于,
若所述电子设备当前前进的路径长度小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过;
或者,
若存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过的。
在第二方面的第三种可能的实现方式中,结合第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式,所述窗口确定单元具体用于,
将每个路径的路径长度与所述预设的安全距离阈值分别进行比较,获取长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径;
将所述长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径中,路径角度为等差序列的路径的端点之间的连接线作为所述电子设备的安全距离阈值范围内的障碍物;
将所述电子设备的安全距离阈值范围内的每两个相邻障碍物之间的路径分别组成候选窗口;
删除所述候选窗口内不可通过的路径,获取可通过的窗口。
在第二方面的第四种可能的实现方式中,结合第二方面的第三种可能的实现方式,所述窗口确定单元具体用于,
获取所述候选窗口中第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离;
若所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离小于或等于所述电子设备直径的路径,则删除所述第二路径。
在第二方面的第五种可能的实现方式中,结合第二方面至第二方面的第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,所述选择单元具体用于,
获取所述可通过窗口中的每条路径与第一连接线的夹角;其中,所述第一连接线为所述电子设备与目标之间的连接线;
选择与所述第一连接线之间的夹角最小的路径为最优的可通过路径。
本发明实施例提供一种路径选择方法及电子设备,按照预设策略探测电子设备当前环境的路径信息,根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过;若确定所述电子设备当前前进的路径不可通过,则根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径。由上可知,本发明实施例提供的路径选择方法,基于每次探测的数据进行路径选择,无需历史数据,计算简单,同时对路径做出及时判断,提高了计算性能,避免了现有技术中计算比较复杂以及判断不够及时的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
图1为本发明实施例提供的一种路径选择方法的流程图;
图2为探测到的路径信息的示意图;
图3为电子设备当前前进的路径为不可通过路径的示意图;
图4为根据探测路径选择最优的可通过路径的示意图;
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种路径选择方法,该方法可以由电子设备执行,如图1所示,所述方法可以包括以下步骤:
101:电子设备按照预设策略探测所述电子设备当前环境的路径信息。
其中,所述路径信息包含路径的长度以及路径的角度;所述路径的长度具体指:在所述路径上,所述电子设备与最近的障碍物之间的距离;所述路径的角度具体指:所述路径与预设基准线之间的角度。
其中,所述电子设备可以为能够通过自身动力移动的物体,或者为通过外力移动的物体,例如,电子设备可以为汽车,自主式移动机器人等。为了简化,在本发明实施例所涉及的附图中,将电子设备作为一个质点进行处理。
优选的,电子设备可以利用光的反射原理探测电子设备当前环境的路径信息。例如,电子设备可以向特定方向射出一束很细的激光束,该激光束经该特定方向上,与电子设备距离最近的障碍物反射后,沿该特定方向返回,电子设备接收该返回的激光束,假设激光束从发射到接收之间的时间间隔为t,激光的传播速率为c,则路径的长度L=c*t/2,路径的角度为该特定方向与预设基准线之间的角度,预设基准线的角度可以由电子设备进行预先设置,本实施例对此不进行限制,例如,可以为电子设备与目标之间的连线的方向。需要说明的是,若在该特定方向上没有障碍物,则路径的长度可以为∞。
其中,所述预设策略可以由电子设备或者工作人员进行预先配置,可以包含以下参数的至少一项:
1、探测范围
其中,探测范围指探测的角度范围,可以用相对于基准线最大的角度和相对于基准线最小的角度表示,例如:如图2所示,将电子设备当前前进的方向设为基准线,设顺时针方向为角度增加,逆时针方向为角度减小,相对于基准线最小的角度为-90度,相对于基准线最大的角度为90度,则探测范围为-90度到90度之间。
2、探测深度
其中,探测深度指电子设备能够探测的障碍物距离电子设备的最大距离。
3、相邻路径之间的角度差
其中,相邻路径之间的角度差可以表示探测所得的路径的密度,当探测范围一定时,相邻路径之间的角度差越大,获得的路径数量越少,路径的密度越小,反之,相邻路径之间的角度差越小,获得的路径数量越大,路径的密度越大。可选的,相邻路径之间的角度差可以通过电子设备发出的相邻的光束之间的角度差来实现。
如图2所示,为探测的电子设备当前环境的路径信息的示意图,其中,预先设置探测范围为-90度到90度,探测深度为50m,即可以探测-90度到90度的范围50m内的障碍物情况,发出的探测光的角度间隔为7.5度,则可以探测到25条路径的路径信息,每条路径间隔7.5度,从图中可以看出,探测到的每条路径的路径长度是不同的,路径角度为-90度到90度。
102:根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过。
其中,所述电子设备的直径表示电子设备的最大径,可以存储在电子设备内。
其中,安全距离阈值为电子设备预设的一个长度,可以记为L0;所述安全距离阈值可以根据需要进行设置,本发明实施例对此不进行限定。电子设备可以根据安全距离阈值以及路径的长度判断是否存在障碍物,例如,参见图3,以电子设备为圆心,半径r=L0的范围内设为安全范围,若第一路径的长度小于或等于安全距离阈值,则表示安全范围内第一路径上有障碍物;若第二路径长度大于安全距离阈值,则表示在安全范围内第二路径上没有障碍物。
其中,所述根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过,可以包含以下任意一种方式:
第一种方式:
判断电子设备当前前进的路径的长度是否小于所述预设的安全距离阈值;
若所述电子设备当前前进的路径的长度小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过。
例如,如图2所示,电子设备当前前进的路径为探测路径1,且路径1的长度小于r,即小于安全距离阈值L0,所以,确定安全距离阈值L0内,所述电子设备前进方向上有障碍物,当前前进的路径是不可通过的。
第二种方式:
若所述电子设备当前前进的路径的长度大于所述预设的安全距离阈值,则判断是否存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,;
若存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过的。
其中,第一路径的端点为第一路径上障碍物所处的位置。
第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,说明在安全范围内第一路径上存在障碍物,若电子设备前进的路径与第一路径的端点之间的距离小于或等于电子设备的直径,则表示所述电子设备在前进的过程中可能会触碰到所述第一路径上的障碍物,若电子设备前进的路径与第一路径的端点之间的距离大于电子设备的直径,则表示所述电子设备在前进的过程中不会触碰到第一路径上的障碍物。
例如,参见图3,以电子设备为圆心,半径r=L0的范围内设为安全范围,L0为安全距离阈值,电子设备当前前进的路径为路径1,且路径1的路径长度大于r,第一路径(图3中的路径2)的长度小于安全距离阈值,将第一路径的端点记为A,A到电子设备当前前进的路径(路径1)的距离为d,若d小于电子设备的直径,说明电子设备沿着当前路径(路径1)向前移动的过程中在安全范围内会碰撞到第一路径上的障碍物,所以,确定电子设备当前前进的路径(路径1)是不可通过的。
103:若确定所述电子设备当前前进的路径不可通过,则根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,其中,所述可通过的窗口包含在所述电子设备的预设的安全距离阈值范围内,两个相邻障碍物之间的可通过路径。
示例性的,所示根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,可以包括:
1、将每个路径的路径长度与所述预设的安全距离阈值分别进行比较,获取长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径;
2、将所述长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径中,路径角度为等差序列的路径的端点之间的连接线作为所述电子设备的安全距离阈值范围内的障碍物。
例如,参见图4,在电子设备前方-90度到90度的范围内探测到25条路径,相邻路径之间的角度差为7.5度,以电子设备为圆心,半径r=L0做圆,其中,L0为安全距离阈值,则半径r=L0的范围内路径的长度小于r,为经过障碍物反射回来的路径,从图中可以看出,相对于基准线而言,路径角度为-90度的路径、路径角度为-82.5度的路径、路径角度为-75度的路径、路径角度为-22.5度的路径、路径角度为-15度的路径、路径角度为-7.5度的路径、路径角度为0度的路径、路径角度为7.5度的路径、路径角度为15度的路径、路径角度为22.5度的路径、路径角度为30度的路径、路径角度为75度的路径、路径角度为82.5度的路径以及路径角度为90度的路径长度小于r,所以,将路径角度为-90度的路径、路径角度为-82.5度的路径以及路径角度为-75度的路径的端点之间的连接线确定为障碍物1,将路径角度为-22.5度的路径、路径角度为-15度的路径、路径角度为-7.5度的路径、路径角度为0度的路径、路径角度为7.5度的路径、路径角度为15度的路径、路径角度为22.5度的路径以及路径角度为30度的路径的端点之间的连接线确定为障碍物2,将路径角度为75度的路径、路径角度为82.5度的路径以及路径角度为90度的路径的端点之间的连接线确定为障碍物3。
3、将所述电子设备的安全距离阈值范围内的每两个相邻障碍物之间的路径分别组成候选窗口。
其中,候选窗口为在所述电子设备的安全距离阈值范围内没有障碍物的区域。
例如,参见图4,电子设备前方-90度到90度的安全距离阈值范围内障碍物为:障碍物1,障碍物2以及障碍物3,障碍物1与障碍物2之间的路径为:路径1、路径2、路径3、路径4、路径5以及路径6,障碍物2与障碍物3之间的路径为:路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11;将路径1、路径2、路径3、路径4、路径5、路径6、路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11,所以,将路径1、路径2、路径3、路径4、路径5以及路径6组成候选窗口1,将路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11组成候选窗口2。
4、删除所述候选窗口内不可通过的路径,获取可通过的窗口。
其中,所述删除所述候选窗口内不可通过的路径,包含:
获取所述候选窗口中第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离;
若所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离小于或等于所述电子设备直径的路径,则删除所述第二路径。
例如,假设路径n距离第一障碍物的距离记为d1,距离第二障碍物的距离记为d2,若d1和d2中至少一个小于或等于电子设备的直径,确定路径n为不可通过路径,删除路径n。
其中,需要说明的是,所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离为所述第二路径与所述第二路径最近的障碍物的端点之间的距离。
根据上述方法,参见图4,将电子设备前方-90度到90度的安全距离阈值范围内障碍物1的端点记为点A,障碍物2左边的端点记为点B,障碍物2右边的端点记为点C,障碍物3的端点记为点D,障碍物1与障碍物2之间的路径为:路径1、路径2、路径3、路径4、路径5、路径6,障碍物2与障碍物3之间的路径为:路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11;获取路径1、路径2、路径3、路径4、路径5、路径6、路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11与最近的障碍物的端点之间的距离,得到路径1与点A之间的距离小于所述电子设备的直径,路径6与点B之间的距离小于所述电子设备的直径,路径7与点C之间的距离小于所述电子设备的直径,路径11与点D之间的距离小于所述电子设备的直径,其他路径与最近的障碍物的端点之间的距离均大于所述电子设备的直径,所以,删除路径1、路径6、路径7及路径11,确定障碍物1和障碍物2之间的路径2、路径3、路径4以及路径5组成的区域为可通过窗口1,障碍物2和障碍物3之间的路径8、路径9及路径10组成的区域为可通过窗口2。
104:从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径。
示例性的,所述从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径,可以包括:
获取所述可通过窗口中的每条路径与第一连接线的夹角;其中,所述第一连接线为所述电子设备与目标之间的连接线;
选择与所述第一连接线之间的夹角最小的路径为最优的可通过路径。
例如,如图4所示,连接电子设备与目标,遍历可通过窗口1以及可通过窗口2中的路径,得到与连接线夹角最小的路径为路径5,所以,选择路径5作为电子设备下一刻的前进路径。
由上可知,本发明实施例提供了一种路径选择方法,按照预设策略探测电子设备当前环境的路径信息,根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过;若确定所述电子设备当前前进的路径不可通过,则根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径。如此,基于每次探测的数据进行路径选择,无需历史数据,计算简单,同时对路径做出及时判断,提高了计算性能,避免了现有技术中计算比较复杂以及判断不够及时的缺陷。
实施例二
本发明实施例提供一种电子设备50,所述电子设备可以为能够通过自身动力移动的物体,或者为通过外力移动的物体,例如,电子设备可以为汽车,自主式移动机器人等;如图5所示,所述电子设备50包括:
探测单元501,用于按照预设策略探测所述电子设备当前环境的路径信息。
其中,所述路径信息包含路径的长度以及路径的角度;所述路径的长度具体指:在所述路径上,所述电子设备与最近的障碍物之间的距离;所述路径的角度具体指:所述路径与预设基准线之间的角度。
优选的,探测单元501可以为2D深度传感器或者3D深度传感器,利用光的反射原理探测电子设备当前环境的路径信息,路径信息包含路径的长度以及路径的角度。例如,探测单元501可以向特定方向射出一束很细的激光束,该激光束经该特定方向上,与电子设备距离最近的障碍物反射后,沿该特定方向返回,电子设备接收该返回的激光束,假设激光束从发射到接收之间的时间间隔为t,激光的传播速率为c,则路径的长度L=c*t/2,路径的角度为该特定方向与预设基准线之间的角度,预设基准线的角度可以由电子设备进行预先设置,本实施例对此不进行限制,例如,可以为电子设备与目标之间的连线的方向。需要说明的是,若在该特定方向上没有障碍物,则路径的长度可以为∞。
其中,所述预设策略可以由电子设备或者工作人员进行预先配置,可以包含以下参数的至少一项:
1、探测范围
其中,探测范围指探测的角度范围,可以用相对于基准线最大的角度和相对于基准线最小的角度表示,例如:如图2所示,将电子设备当前前进的方向设为基准线,设顺时针方向为角度增加,逆时针方向为角度减小,相对于基准线最小的角度为-90度,相对于基准线最大的角度为90度,则探测范围为-90度到90度之间,路径角度为-90度到90度。
2、探测深度
其中,探测深度指电子设备能够探测的障碍物距离电子设备的最大距离。
3、相邻路径之间的角度差
其中,相邻路径之间的角度差可以表示探测所得的路径的密度,当探测范围一定时,相邻路径之间的角度差越大,获得的路径数量越少,路径的密度越小,反之,相邻路径之间的角度差越小,获得的路径数量越大,路径的密度越大。可选的,相邻路径之间的角度差可以通过电子设备发出的相邻的光束之间的角度差来实现。
如图2所示,为探测的电子设备当前环境的路径信息的示意图,其中,预先设置探测范围为-90度到90度,探测深度为50m,即可以探测-90度到90度的范围50m内的障碍物情况,发出的探测光的角度间隔为7.5度,则可以探测到25条路径的路径信息,每条路径间隔7.5度,从图中可以看出,探测到的每条路径的路径长度是不同的。
其中,所述电子设备的直径表示电子设备的最大径,可以存储在电子设备内。
其中,安全距离阈值为电子设备预设的一个长度,可以记为L0;所述安全距离阈值可以根据需要进行设置,本发明实施例对此不进行限定。判断单元502可以根据安全距离阈值以及路径的长度判断是否存在障碍物,例如,参见图3,以电子设备为圆心,半径r=L0的范围内设为安全范围,若第一路径的长度小于或等于安全距离阈值,则表示安全范围内第一路径上有障碍物;若第二路径长度大于安全距离阈值,则表示在安全范围内第二路径上没有障碍物。
判断单元502,用于根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过。
窗口确定单元503,用于当判断单元502确定所述电子设备当前前进的路径不可通过时,根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,其中,所述可通过的窗口包含在所述电子设备的预设的安全距离阈值范围内,两个相邻障碍物之间的可通过路径。
选择单元504,用于从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径。
进一步的,判断单元502具体用于,通过下述(1)-(2)两种方式判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过,下面对这两种方式分别进行说明:
(1)判断电子设备当前前进的路径的长度是否小于所述预设的安全距离阈值;
若所述电子设备当前前进的路径的长度小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过。
例如,如图2所示,电子设备当前前进的路径为探测路径1,且路径1的长度小于r,即小于安全距离阈值L0,所以,确定安全距离阈值L0内,所述电子设备前进方向上有障碍物,当前前进的路径是不可通过的。
(2)若所述电子设备当前前进的路径的长度大于所述预设的安全距离阈值,则判断是否存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,;
若存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过的。
其中,第一路径的端点为第一路径上障碍物所处的位置。
第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,说明在安全范围内第一路径上存在障碍物,若电子设备前进的路径与第一路径的端点之间的距离小于或等于电子设备的直径,则表示所述电子设备在前进的过程中可能会触碰到所述第一路径上的障碍物,若电子设备前进的路径与第一路径的端点之间的距离大于电子设备的直径,则表示所述电子设备在前进的过程中不会触碰到第一路径上的障碍物。
例如,参见图3,以电子设备为圆心,半径r=L0的范围内设为安全范围,L0为安全距离阈值,电子设备当前前进的路径为路径1,且路径1的路径长度大于r,第一路径(图3中的路径2)的长度小于安全距离阈值,将第一路径的端点记为A,A到电子设备当前前进的路径(路径1)的距离为d,若d小于电子设备的直径,说明电子设备沿着当前路径(路径1)向前移动的过程中在安全范围内会碰撞到第一路径上的障碍物,所以,确定电子设备当前前进的路径(路径1)是不可通过的。
进一步的,窗口确定单元503具体用于,
1、将每个路径的路径长度与所述预设的安全距离阈值分别进行比较,获取长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径。
2、将所述长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径中,路径角度为等差序列的路径的端点之间的连接线作为所述电子设备的安全距离阈值范围内的障碍物。
例如,参见图4,在电子设备前方-90度到90度的范围内探测到25条路径,相邻路径之间的角度差为7.5度,以电子设备为圆心,半径r=L0做圆,其中,L0为安全距离阈值,则半径r=L0的范围内路径的长度小于r,为经过障碍物反射回来的路径,从图中可以看出,相对于基准线而言,路径角度为-90度的路径、路径角度为-82.5度的路径、路径角度为-75度的路径、路径角度为-22.5度的路径、路径角度为-15度的路径、路径角度为-7.5度的路径、路径角度为0度的路径、路径角度为7.5度的路径、路径角度为15度的路径、路径角度为22.5度的路径、路径角度为30度的路径、路径角度为75度的路径、路径角度为82.5度的路径以及路径角度为90度的路径长度小于r,所以,将路径角度为-90度的路径、路径角度为-82.5度的路径以及路径角度为-75度的路径的端点之间的连接线确定为障碍物1,将路径角度为-22.5度的路径、路径角度为-15度的路径、路径角度为-7.5度的路径、路径角度为0度的路径、路径角度为7.5度的路径、路径角度为15度的路径、路径角度为22.5度的路径以及路径角度为30度的路径的端点之间的连接线确定为障碍物2,将路径角度为75度的路径、路径角度为82.5度的路径以及路径角度为90度的路径的端点之间的连接线确定为障碍物3。
3、将所述电子设备的安全距离阈值范围内的每两个相邻障碍物之间的路径分别组成候选窗口。
其中,候选窗口为在所述电子设备的安全距离阈值范围内没有障碍物的区域。
例如,参见图4,电子设备前方-90度到90度的安全距离阈值范围内障碍物为:障碍物1,障碍物2以及障碍物3,障碍物1与障碍物2之间的路径为:路径1、路径2、路径3、路径4、路径5以及路径6,障碍物2与障碍物3之间的路径为:路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11;将路径1、路径2、路径3、路径4、路径5、路径6、路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11,所以,将路径1、路径2、路径3、路径4、路径5以及路径6组成候选窗口1,将路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11组成候选窗口2。
4、删除所述候选窗口内不可通过的路径,获取可通过的窗口。
其中,所述删除所述候选窗口内不可通过的路径,包含:
获取所述候选窗口中第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离;
若所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离小于或等于所述电子设备直径的路径,则删除所述第二路径。
例如,假设路径n距离第一障碍物的距离记为d1,距离第二障碍物的距离记为d2,若d1和d2中至少一个小于或等于电子设备的直径,确定路径n为不可通过路径,删除路径n。
其中,需要说明的是,所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离为所述第二路径与所述第二路径最近的障碍物的端点之间的距离。
根据上述方法,参见图4,将电子设备前方-90度到90度的安全距离阈值范围内障碍物1的端点记为点A,障碍物2左边的端点记为点B,障碍物2右边的端点记为点C,障碍物3的端点记为点D,障碍物1与障碍物2之间的路径为:路径1、路径2、路径3、路径4、路径5、路径6,障碍物2与障碍物3之间的路径为:路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11;获取路径1、路径2、路径3、路径4、路径5、路径6、路径7、路径8、路径9、路径10以及路径11与最近的障碍物的端点之间的距离,得到路径1与点A之间的距离小于所述电子设备的直径,路径6与点B之间的距离小于所述电子设备的直径,路径7与点C之间的距离小于所述电子设备的直径,路径11与点D之间的距离小于所述电子设备的直径,其他路径与最近的障碍物的端点之间的距离均大于所述电子设备的直径,所以,删除路径1、路径6、路径7及路径11,确定障碍物1和障碍物2之间的路径2、路径3、路径4以及路径5组成的区域为可通过窗口1,障碍物2和障碍物3之间的路径8、路径9及路径10组成的区域为可通过窗口2。
进一步的,选择单元504具体用于,
获取所述可通过窗口中的每条路径与第一连接线的夹角;其中,所述第一连接线为所述电子设备与目标之间的连接线;
选择与所述第一连接线之间的夹角最小的路径为最优的可通过路径。
例如,如图4所示,连接电子设备与目标,遍历可通过窗口1以及可通过窗口2中的路径,得到与连接线夹角最小的路径为路径5,所以,选择路径5作为电子设备下一刻的前进路径。
由上可知,本发明实施例提供了一种电子设备,按照预设策略探测所述电子设备当前环境的路径信息,根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过;若确定所述电子设备当前前进的路径不可通过,则根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值,确定当前探测范围内每个可通过的窗口,从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径。如此,基于每次探测的数据进行路径选择,无需历史数据,计算简单,同时对路径做出及时判断,提高了计算性能,避免了现有技术中计算比较复杂以及判断不够及时的缺陷。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的***,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理包括,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种路径选择方法,应用于电子设备,其特征在于,包括:
按照预设策略探测所述电子设备当前环境的路径信息;
根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过,具体包括:
若存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过的;
若确定所述电子设备当前前进的路径不可通过,则将每个路径的路径长度与所述预设的安全距离阈值分别进行比较,获取长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径;将所述长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径中,路径角度为等差序列的路径的端点之间的连接线作为所述电子设备的安全距离阈值范围内的障碍物;将所述电子设备的安全距离阈值范围内的每两个相邻障碍物之间的路径分别组成候选窗口;删除所述候选窗口内不可通过的路径,获取可通过的窗口;
从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径;
其中,所述路径信息包含至少一个路径的路径长度以及路径角度,所述路径的路径长度具体为:在所述路径上,所述电子设备与最近的障碍物之间的距离;所述路径的路径角度具体为:所述路径与预设基准线之间的角度。
2.根据权利要求1所述的路径选择方法,其特征在于,所述删除所述候选窗口内不可通过的路径,包含:
获取所述候选窗口中第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离;
若所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离小于或等于所述电子设备直径的路径,则删除所述第二路径。
3.根据权利要求1-2任一项所述的路径选择方法,其特征在于,所述从所述可通过窗口中选择最优的可通过路径,包括:
获取所述可通过窗口中的每条路径与第一连接线的夹角;其中,所述第一连接线为所述电子设备与目标之间的连接线;
选择与所述第一连接线之间的夹角最小的路径为最优的可通过路径。
4.一种电子设备,其特征在于,包括:
探测单元,用于按照预设策略探测所述电子设备当前环境的路径信息;
判断单元,用于根据所述路径信息,所述电子设备的直径,以及预设的安全距离阈值判断所述电子设备当前前进的路径是否可通过,具体包括:
若存在第一路径的长度小于或等于所述安全距离阈值,且所述第一路径的端点与所述电子设备的当前前进的路径的距离小于或等于所述电子设备的直径,则确定所述电子设备当前前进的路径不可通过的;
窗口确定单元,用于当所述判断单元确定所述电子设备当前前进的路径不可通过时,将每个路径的路径长度与所述预设的安全距离阈值分别进行比较,获取长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径;将所述长度小于或等于所述预设的安全距离阈值的路径中,路径角度为等差序列的路径的端点之间的连接线作为所述电子设备的安全距离阈值范围内的障碍物;将所述电子设备的安全距离阈值范围内的每两个相邻障碍物之间的路径分别组成候选窗口;删除所述候选窗口内不可通过的路径,获取可通过的窗口;
选择单元,用于从所述窗口确定单元确定的可通过窗口中选择最优的可通过路径;
其中,所述路径信息包含至少一个路径的路径长度以及路径角度,所述路径的路径长度具体为:在所述路径上,所述电子设备与最近的障碍物之间的距离;所述路径的路径角度具体为:所述路径与预设基准线之间的角度。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述窗口确定单元具体用于,
获取所述候选窗口中第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离;
若所述第二路径与所述第二路径相邻的障碍物之间的距离小于或等于所述电子设备直径的路径,则删除所述第二路径。
6.根据权利要求4-5任一项所述的电子设备,其特征在于,所述选择单元具体用于,
获取所述可通过窗口中的每条路径与第一连接线的夹角;其中,所述第一连接线为所述电子设备与目标之间的连接线;
选择与所述第一连接线之间的夹角最小的路径为最优的可通过路径。
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