CN109947100A - 路径规划方法、***及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于智能设备技术领域,公开了一种路径规划方法、***及终端设备,包括:获取地图中预设的节点信息和路径段信息;获取智能设备的初始位置和目标位置;根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点;搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点;根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径。本发明可以无需遍历地图中的所有栅格,只需要按照地图中预设的各个节点来进行路径规划,可以提高路径规划的效率。
Description
技术领域
本发明属于智能设备技术领域,尤其涉及一种路径规划方法、***及终端设备。
背景技术
随着技术的发展,智能设备的相关技术也日渐成熟,越来越多的智能设备(尤其是机器人)逐渐应用到人们的工作和生活中,给人们的工作和生活带来很多便利。
目前,对智能设备的路径规划通常需要遍历整个地图,即遍历地图中的所有栅格,直至找到符合要求的路径,才停止遍历,导致路径规划效率较低。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种路径规划方法、***及终端设备,以解决现有技术中,通常需要遍历整个地图,即遍历地图中的所有栅格,直至找到符合要求的路径,才停止遍历,导致路径规划效率较低的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种路径规划方法,包括:
获取地图中预设的节点信息和路径段信息;
获取智能设备的初始位置和目标位置;
根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点;
搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点;
根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径。
本发明实施例的第二方面提供了一种路径规划***,包括:
第一获取模块,用于获取地图中预设的节点信息和路径段信息;
第二获取模块,用于获取智能设备的初始位置和目标位置;
最近节点搜寻模块,用于根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点;
最优路径搜索模块,用于搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点;
最终路径获取模块,用于根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如第一方面所述路径规划方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如第一方面所述路径规划方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例首先获取地图中预设的节点信息和路径段信息,获取智能设备的初始位置和目标位置,然后根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点,接着搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点,最后根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径,可以无需遍历地图中的所有栅格,只需要按照地图中预设的各个节点来进行路径规划,可以提高路径规划的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的路径规划方法的实现流程示意图;
图2是本发明另一实施例提供的路径规划方法的实现流程示意图;
图3是本发明再一实施例提供的路径规划方法的实现流程示意图;
图4是本发明一实施例提供的路径规划***的示意框图;
图5是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1是本发明一实施例提供的路径规划方法的实现流程示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。本发明实施例的执行主体可以是终端设备。
如图1所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤S101:获取地图中预设的节点信息和路径段信息。
其中,节点信息可以包括节点的编号、位置和属性等信息。节点的属性可以根据不同的场景要求设置不同的属性。在同一节点,不同类别的智能设备可以对应不同的属性,节点的属性与智能设备的类别具有一一对应关系。例如,假设有A类智能设备和B类智能设备,某一节点允许A类智能设备行走,不允许B类智能设备行走,那么该节点的属性可以设置为:对于A类智能设备为“允许通行”,对于B类智能设备是“禁止通行”。
路径段信息可以包括路径段的编号、路径段对应的节点的编号、路径段对应的节点的位置、路径段的宽度和路径段的属性等信息。每个路径段对应两个节点,分别为路径段的两个端点。路径段的属性也可以根据不同的场景要求设置不同的属性,与节点的属性类似,在此不再赘述。
在本发明的一个实施例中,在步骤S101之前,该方法还可以包括:
根据地图代价值和预设的间隔距离,在道路中央设置节点,并为相邻的节点建立连接关系,得到拓扑地图。
步骤S101可以包括:
获取拓扑地图中预设的节点信息和路径段信息。
其中,地图代价值可以包括第一代价值、第二代价值和第三代价值。第一代价值表示无障碍物,第二代价值表示有障碍物,第三代价值表示未知,即无法确认是否有障碍物。
地图代价值可以根据栅格地图中的各个栅格的状态值来确定。栅格的状态值可以包括第一状态值、第二状态值和第三状态值。第一状态值表示空闲(free)状态,第二状态值表示占有(occupied)状态,第三状态值表示未知(unknown)状态。
某一点的地图代价值可以根据该点所在栅格的状态值来确定,第一状态值对应第一代价值,第二状态值对应第二代价值,第三状态值对应第三代价值。
两点之间的连线的地图代价值可以根据该连线所经过的各个栅格的状态值来确定。示例性地,若该连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值大于或等于第一预设比值,则该连线的地图代价值为第一代价值;若该连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值小于第一预设比值,且该连线所经过的第二栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值大于或等于第二预设比值,则该连线的地图代价值为第二代价值;若该连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值小于第一预设比值,且该连线所经过的第三栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值大于或等于第三预设比值,则该连线的地图代价值为第三代价值。其中,第一栅格是状态值为第一状态值的栅格,第二栅格是状态值为第二状态值的栅格,第三栅格是状态值为第三状态值的栅格。第一预设比值、第二预设比值和第三预设比值可以根据实际需求进行设置。
具体地,可以根据地图代价值判断是否存在障碍物,然后根据预设的间隔距离,在无障碍物的地方(具体可以为道路中央)建立节点,并连接相邻的节点得到路径段,最终得到拓扑地图。其中,在道路中央建立节点,可以避免智能设备贴墙行走的风险。
可选地,可以根据实际的应用场景对拓扑地图进行人工调整。
步骤S102:获取智能设备的初始位置和目标位置。
其中,智能设备是指任何一种具有计算处理能力的设备、器械或者机器,功能完备的智能设备具备灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断功能以及行之有效的执行功能。智能设备可以包括机器人、无人车和无人机等设备。
初始位置为智能设备的起点位置,即路径规划的起点位置;目标位置为智能设备的终点位置,即路径规划的终点位置。智能设备从初始位置运动至目标位置。
步骤S103:根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点。
在本发明实施例中,可以根据节点信息搜寻第一节点和第二节点,也可以根据路径段信息搜寻第一节点和第二节点。其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点。
可选地,第一节点为属性与该智能设备所属类别相对应,且距离初始位置最近的节点;第二节点为属性与该智能设备所属类别相对应,且距离目标位置最近的节点。
其中属性与该智能设备所属类别相对应,可以为节点的属性是允许该类别的智能设备通行。
步骤S104:搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点。
在本发明实施例中,可以采用现有的方法,在拓扑地图中,搜索得到符合预设要求的,从第一节点到第二节点的最优路径。其中,预设要求可以根据实际需求进行设置,例如,可以是最短路径或最长路径等等。
最优路径可以包括依次经过的各个节点的编号,也可以包括依次经过的各个路径段的编号,还可以包括依次经过的各个节点和路径段的编号。可选地,最优路径还可以包括依次经过的各个节点的位置。
步骤S105:根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径。
在本发明实施例中,从初始位置运动至第一节点,根据最优路径从第一节点运动至第二节点,再从第二节点运动至目标位置,即为规划后的路径。
可选地,在步骤S105之后,该方法还可以包括:根据所述规划后的路径进行铺路径轨道部署。
其中,铺路径轨道部署包括节点的部署和路径部署,可以通过人工部署,也可以通过终端设备部署。
由上述描述可知,本发明实施例首先获取地图中预设的节点信息和路径段信息,获取智能设备的初始位置和目标位置,然后根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点,接着搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点,最后根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径,可以无需遍历地图中的所有栅格,只需要按照地图中预设的各个节点来进行路径规划,可以提高路径规划的效率。。
图2是本发明另一实施例提供的路径规划方法的实现流程示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。如图2所示,在上述实施例的基础上,步骤S103中的“根据节点信息,搜寻第一节点”可以包括以下步骤:
步骤S201:根据节点信息,分别判断初始位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物。
在本发明实施例中,初始位置与某个节点之间的连线是指初始位置与该某个节点之间直线相连的线段。
具体地,根据节点的编号、位置和属性等信息,分别判断初始位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物。
在本发明的一个实施例中,分别判断初始位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物,包括:
分别判断初始位置与各个节点之间的连线的地图代价值是否为第一代价值;
若初始位置与某一节点之间的连线的地图代价值为第一代价值,则初始位置与该某一节点之间的连线上无障碍物;
若初始位置与某一节点之间的连线的地图代价值不是第一代价值,则初始位置与该某一节点之间的连线上存在障碍物。
在本发明实施例中,地图代价值为第一代价值,表示无障碍物,可以通行;地图代价值为第二代价值,表示有障碍物,无法通行;地图代价值为第三代价值表示未知,即无法确认是否有障碍物,在此默认为是有障碍物,无法通行。
通过判断初始位置与节点之间的连线的地图代价值是否为第一代价值,来判断初始位置与节点之间的连线上是否存在障碍物。
在本发明的一个实施例中,分别判断初始位置与各个节点之间的连线的地图代价值是否为第一代价值,包括:
分别判断初始位置与各个节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值是否大于或等于第一预设比值,其中,第一栅格是状态值为第一状态值的栅格;
若初始位置与某一节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值大于或等于第一预设比值,则该连线的地图代价值为第一代价值;
若初始位置与某一节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值小于第一预设比值,则该连线的地图代价值不是第一代价值。
在本发明实施例中,通过在栅格地图中,判断初始位置与各个节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值是否大于或等于第一预设比值,来判断初始位置与各个节点之间的连线的地图代价值是否为第一代价值。若该比值大于或等于第一预设比值,则该连线的地图代价值为第一代价值;否则,该连线的地图代价值不是第一代价值。其中,第一栅格是状态值为第一状态值(空闲状态)的栅格。第一预设比值可以根据实际需求进行设置,可以通过调整第一预设比值的大小,确保存在至少一个与初始位置之间的连线上无障碍物的节点。
步骤S202:若存在与初始位置之间的连线上无障碍物的第三节点,则分别计算各个第三节点与初始位置之间的距离。
其中,将与初始位置之间的连线上无障碍物的节点称为第三节点。
在本发明实施例中,若存在第三节点,则分别计算各个第三节点与初始位置之间的距离,该距离指欧式距离。
步骤S203:选取与初始位置之间的距离最小的第三节点,作为第一节点。
在本发明实施例中,在多个第三节点中,选取与初始位置之间的距离最小的第三节点,作为第一节点,即作为与初始位置距离最近的节点。
由上述描述可知,本发明实施例可以按照预期规划路径,可以根据节点信息和地图代价值等规划路径,可以提高路径规划的预期性和稳定性。
在本发明的一个实施例中,根据节点信息,搜寻第二节点,包括:
根据节点信息,分别判断目标位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物;
若存在与目标位置之间的连线上无障碍物的第四节点,则分别计算各个第四节点与目标位置之间的距离;
选取与目标位置之间的距离最小的第四节点,作为第二节点。
在本发明实施例中,将与目标位置之间的连线上无障碍物的节点称为第四节点。根据节点信息,搜寻第二节点的具体过程与根据节点信息,搜寻第一节点的具体过程类似,在此不再赘述。
图3是本发明再一实施例提供的路径规划方法的实现流程示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。如图3所示,在上述实施例的基础上,步骤S103中的“根据路径段信息,搜寻第一节点”可以包括以下步骤:
步骤S301:根据路径段信息,分别判断初始位置与各个路径段之间的垂线段上是否存在障碍物。
在本发明实施例中,根据路径段的编号、路径段对应的节点的编号、路径段对应的节点的位置和路径段的属性等信息,分别判断初始位置与各个路径段之间的垂线段上是否存在障碍物。
在本发明的一个实施例中,分别判断初始位置与各个路径段之间的垂线段上是否存在障碍物,包括:
分别判断初始位置与各个路径段之间的垂线段的地图代价值是否为第一代价值;
若初始位置与某一路径段之间的垂线段的地图代价值为第一代价值,则初始位置与该某一路径段之间的垂线段上无障碍物;
若初始位置与某一路径段之间的垂线段的地图代价值不是第一代价值,则初始位置与该某一路径段之间的垂线段上存在障碍物。
在本发明的一个实施例中,分别判断初始位置与各个路径段之间的垂线段的地图代价值是否为第一代价值,包括:
分别判断初始位置与各个路径段之间的垂线段所经过的第一栅格的数量与该垂线段所经过的栅格的总数量的比值是否大于或等于第一预设比值,其中,第一栅格是状态值为第一状态值的栅格;
若初始位置与某一路径段之间的垂线段所经过的第一栅格的数量与该垂线段所经过的栅格的总数量的比值大于或等于第一预设比值,则该垂线段的地图代价值为第一代价值;
若初始位置与某一路径段之间的垂线段所经过的第一栅格的数量与该垂线段所经过的栅格的总数量的比值小于第一预设比值,则该垂线段的地图代价值不是第一代价值。
步骤S302:若存在与初始位置之间的垂线段上无障碍物的第一路径段,则分别计算初始位置与各个第一路径段之间的垂线段的长度。
其中,若初始位置与某一路径段之间的垂线段上无障碍物,则将该某一路径段称为第一路径段,即将与初始位置之间的垂线段上无障碍物的路径段称为第一路径段。
在本发明实施例中,若存在第一路径段,则分别计算初始位置与各个第一路径段之间的垂线段的长度。
步骤S303:选取与初始位置之间的垂线段最短的第一路径段,作为目标路径段。
将与初始位置之间的垂线段最短的第一路径段作为目标路径段,目标路径段为距离初始位置最近的路径段。
步骤S304:在目标路径段对应的两个节点中,选取与初始位置之间的距离短的节点,作为第一节点。
每个路径段的两端分别对应一个节点,因此,每个路径段对应两个节点。
在目标路径段对应的两个节点中,选取与初始位置之间的距离较短的节点,该节点即为第一节点。
由上述描述可知,本发明实施例可以按照预期规划路径,可以根据路径段信息和地图代价值等规划路径,可以提高路径规划的预期性和稳定性。
在本发明的一个实施例中,根据路径段信息,搜寻第二节点,包括:
根据路径段信息,分别判断目标位置与各个路径段之间的垂线段上是否存在障碍物;
若存在与目标位置之间的垂线段上无障碍物的第二路径段,则分别计算目标位置与各个第二路径段之间的垂线段的长度;
选取与目标位置之间的垂线段最短的第二路径段,作为第一目标路径段;
在第一目标路径段对应的两个节点中,选取与目标位置之间的距离短的节点,作为第二节点。
在本发明实施例中,将与目标位置之间的垂线段上无障碍物的路径段称为第二路径段;将与目标位置之间的垂线段最短的第二路径段作为第一目标路径段,第一目标路径段为距离目标位置最近的路径段。
根据路径段信息,搜寻第二节点,与根据路径段信息,搜寻第一节点的过程类似,在此不再赘述。
在本发明的一个实施例中,节点信息包括节点的编号、位置和属性;路径段信息包括路径段的编号、路径段对应的节点的编号、路径段对应的节点的位置和路径段的属性;最优路径包括依次经过的节点的编号和/或依次经过的路径段的编号。
其中,最优路径还可以包括依次经过的节点的位置等信息。
由上述描述可知,本发明实施例可以获得路径的节点信息和/或路径段信息,使智能设备根据路径的节点信息和/或路径段信息行走,更加方便。
在本发明的一个实施例中,上述路径规划方法还可以包括:
获取在同一地图中,多个智能设备的规划后的路径;
若存在经过相同路径段,且行走方向相反的目标路径,则获取各个目标路径对应的智能设备的优先级;
根据各个目标路径对应的智能设备的优先级和该相同路径段的宽度,确定各个目标路径对应的智能设备的避让路线。
具体地,在同一地图中,可能存在多个智能设备行走,有可能会存在路线冲突的情况。若存在路线冲突的情况,则根据冲突路径段的宽度确定避让路线。具体地,若冲突路径段的宽度满足在该冲突路径段存在路线冲突的智能设备同时通过,则让该存在路线冲突的智能设备交汇通过;若冲突路径段的宽度不能满足在该冲突路径段存在路线冲突的智能设备同时通过,则采取优先级低的智能设备为优先级高的智能设备让路的原则,避免冲突。其中,冲突路径段为所述相同路径段。
示例性地,假设智能设备M的优先级低于智能设备N。智能设备M的规划后的路径通过的节点依次为0、1、2、5和30,智能设备N的规划后的路径通过的节点依次为3、2、1、4和29,那么智能设备M和智能设备N都经过节点1和节点2之间的路径段,且两者行走方向相反。由于智能设备M的优先级低于智能设备N,所以智能设备M要在节点1处等待智能设备N通过节点1和节点2之间的路径段之后,才能继续行走。
由上述描述可知,本发明实施例在多个智能设备行走时,可以对多个智能设备进行路径规划,可以提前做出冲突判断,及时避让,避免智能设备之间发生碰撞,提高整体的工作效率。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图4是本发明一实施例提供的路径规划***的示意框图,为了便于说明,仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中,上述路径规划***4包括:
第一获取模块41,用于获取地图中预设的节点信息和路径段信息;
第二获取模块42,用于获取智能设备的初始位置和目标位置;
最近节点搜寻模块43,用于根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点;
最优路径搜索模块44,用于搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点;
最终路径获取模块45,用于根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径。
可选地,最近节点搜寻模块43可以包括:
第一判断单元,用于根据节点信息,分别判断初始位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物;
距离计算单元,用于若存在与初始位置之间的连线上无障碍物的第三节点,则分别计算各个第三节点与初始位置之间的距离;
第一节点确定单元,用于选取与初始位置之间的距离最小的第三节点,作为第一节点。
可选地,第一判断单元可以包括:
判断子单元,用于分别判断初始位置与各个节点之间的连线的地图代价值是否为第一代价值;
第一结果判定子单元,用于若初始位置与某一节点之间的连线的地图代价值为第一代价值,则初始位置与该某一节点之间的连线上无障碍物;
第二结果判定子单元,用于若初始位置与某一节点之间的连线的地图代价值不是第一代价值,则初始位置与该某一节点之间的连线上存在障碍物。
可选地,判断子单元具体用于:
分别判断初始位置与各个节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值是否大于或等于第一预设比值,其中,第一栅格是状态值为第一状态值的栅格;
若初始位置与某一节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值大于或等于第一预设比值,则该连线的地图代价值为第一代价值;
若初始位置与某一节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值小于第一预设比值,则该连线的地图代价值不是第一代价值。
可选地,最近节点搜寻模块43还可以包括:
第二判断单元,用于根据路径段信息,分别判断初始位置与各个路径段之间的垂线段上是否存在障碍物;
长度计算单元,用于若存在与初始位置之间的垂线段上无障碍物的第一路径段,则分别计算初始位置与各个第一路径段之间的垂线段的长度;
目标路径段确定单元,用于选取与初始位置之间的垂线段最短的第一路径段,作为目标路径段;
第一节点选取单元,用于在目标路径段对应的两个节点中,选取与初始位置之间的距离短的节点,作为第一节点。
可选地,节点信息包括节点的编号、位置和属性;路径段信息包括路径段的编号、路径段对应的节点的编号、路径段对应的节点的位置和路径段的属性;最优路径包括依次经过的节点的编号和/或依次经过的路径段的编号。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述路径规划***的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,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,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
图5是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图5所示,该实施例的终端设备5包括:一个或多个处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个路径规划方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S105。或者,所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述路径规划***实施例中各模块/单元的功能,例如图4所示模块41至45的功能。
示例性地,所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中,并由所述处理器50执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序52在所述终端设备5中的执行过程。例如,所述计算机程序52可以被分割成第一获取模块、第二获取模块、最近节点搜寻模块、最优路径搜索模块和最终路径获取模块,各个模块的具体功能如下:
第一获取模块,用于获取地图中预设的节点信息和路径段信息;
第二获取模块,用于获取智能设备的初始位置和目标位置;
最近节点搜寻模块,用于根据节点信息或路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,第一节点为距离初始位置最近的节点,第二节点为距离目标位置最近的节点;
最优路径搜索模块,用于搜索得到符合预设要求的最优路径,最优路径的起点为第一节点,最优路径的终点为第二节点;
最终路径获取模块,用于根据初始位置、最优路径和目标位置得到规划后的路径。
其它模块或者单元可参照图4所示的实施例中的描述,在此不再赘述。
所述终端设备5可以是手机、平板电脑、笔记本等计算设备,也可以是智能设备。所述终端设备5包括但不仅限于处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是终端设备的一个示例,并不构成对终端设备5的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备5还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),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。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。
所述存储器51可以是所述终端设备的内部存储单元,例如终端设备的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述终端设备的外部存储设备,例如所述终端设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器51还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序52以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的路径规划***和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的路径规划***实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,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讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,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,在本申请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存在,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,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种路径规划方法,其特征在于,包括:
获取地图中预设的节点信息和路径段信息;
获取智能设备的初始位置和目标位置;
根据所述节点信息或所述路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,所述第一节点为距离所述初始位置最近的节点,所述第二节点为距离所述目标位置最近的节点;
搜索得到符合预设要求的最优路径,所述最优路径的起点为所述第一节点,所述最优路径的终点为所述第二节点;
根据所述初始位置、所述最优路径和所述目标位置得到规划后的路径。
2.根据权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述根据所述节点信息,搜寻第一节点,包括:
根据所述节点信息,分别判断所述初始位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物;
若存在与所述初始位置之间的连线上无障碍物的第三节点,则分别计算各个第三节点与所述初始位置之间的距离;
选取与所述初始位置之间的距离最小的第三节点,作为所述第一节点。
3.根据权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于,所述分别判断所述初始位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物,包括:
分别判断所述初始位置与各个节点之间的连线的地图代价值是否为第一代价值;
若所述初始位置与某一节点之间的连线的地图代价值为所述第一代价值,则所述初始位置与该某一节点之间的连线上无障碍物;
若所述初始位置与某一节点之间的连线的地图代价值不是所述第一代价值,则所述初始位置与该某一节点之间的连线上存在障碍物。
4.根据权利要求3所述的路径规划方法,其特征在于,所述分别判断所述初始位置与各个节点之间的连线的地图代价值是否为第一代价值,包括:
分别判断所述初始位置与各个节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值是否大于或等于第一预设比值,其中,所述第一栅格是状态值为第一状态值的栅格;
若所述初始位置与某一节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值大于或等于所述第一预设比值,则该连线的地图代价值为所述第一代价值;
若所述初始位置与某一节点之间的连线所经过的第一栅格的数量与该连线所经过的栅格的总数量的比值小于所述第一预设比值,则该连线的地图代价值不是所述第一代价值。
5.根据权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述根据所述路径段信息,搜寻第一节点,包括:
根据所述路径段信息,分别判断所述初始位置与各个路径段之间的垂线段上是否存在障碍物;
若存在与所述初始位置之间的垂线段上无障碍物的第一路径段,则分别计算所述初始位置与各个第一路径段之间的垂线段的长度;
选取与所述初始位置之间的垂线段最短的第一路径段,作为目标路径段;
在所述目标路径段对应的两个节点中,选取与所述初始位置之间的距离短的节点,作为所述第一节点。
6.根据权利要求1至5任一项所述的路径规划方法,其特征在于,所述节点信息包括节点的编号、位置和属性;所述路径段信息包括路径段的编号、路径段对应的节点的编号、路径段对应的节点的位置和路径段的属性;所述最优路径包括依次经过的节点的编号和/或依次经过的路径段的编号。
7.一种路径规划***,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取地图中预设的节点信息和路径段信息;
第二获取模块,用于获取智能设备的初始位置和目标位置;
最近节点搜寻模块,用于根据所述节点信息或所述路径段信息,搜寻第一节点和第二节点,其中,所述第一节点为距离所述初始位置最近的节点,所述第二节点为距离所述目标位置最近的节点;
最优路径搜索模块,用于搜索得到符合预设要求的最优路径,所述最优路径的起点为所述第一节点,所述最优路径的终点为所述第二节点;
最终路径获取模块,用于根据所述初始位置、所述最优路径和所述目标位置得到规划后的路径。
8.根据权利要求7所述的路径规划***,其特征在于,所述最近节点搜寻模块包括:
第一判断单元,用于根据所述节点信息,分别判断所述初始位置与各个节点之间的连线上是否存在障碍物;
距离计算单元,用于若存在与所述初始位置之间的连线上无障碍物的第三节点,则分别计算各个第三节点与所述初始位置之间的距离;
第一节点确定单元,用于选取与所述初始位置之间的距离最小的第三节点,作为所述第一节点。
9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述路径规划方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述路径规划方法的步骤。
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