CN111442773A - 运动路径的生成方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种运动路径的生成方法，所述运动路径的生成方法包括：将目标区域分为多个子区域，每个子区域对应一个位置信息；判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径；记录所述直线子路径；选取多个子区域中的两个子区域分别作为初始位置和目标位置；根据所述直线子路径，生成初始位置到目标位置的至少一个可选运动路径。本申请中，通过调用直线子路径快速生成至少一个可选运动路径，兼容不同的出发地和目的地，同时能够提供至少一个可选运动路径，允许多个移动装置同时自同一初始位置出发，提升工作效率。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域，尤其涉及一种运动路径的生成方法。
背景技术
现有的机器人运动路径规划，通常需要人工设置一条从出发地到目的地的路径，并输入给机器人，如图1所示，例如需要从出发地A到目的地Z，规划A-B-D-Z的路径，需要耗费人力，且一旦出发地和目的地发生变化，需要重新为机器人规划新的路径，兼容性差，导致人力成本和时间成本的增加。
发明内容
本申请提供一种具有良好兼容性的运动路径的生成方法。
本申请提供一种运动路径的生成方法，所述运动路径的生成方法包括：将目标区域分为多个子区域，每个子区域对应一个位置信息；判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径；记录所述直线子路径；选取多个子区域中的两个子区域分别作为初始位置和目标位置；根据所述直线子路径，生成初始位置到目标位置的至少一个可选运动路径。
进一步的，所述可选运动路径包括一个直线子路径，所述一个直线子路径连接初始位置和目标位置；或所述可选运动路径包括至少两个相连的直线子路径，所述至少两个相连的直线子路径连接初始位置和目标位置。
进一步的，所述运动路径的生成方法包括：通过位置信息进行可选运动路径的长度计算，获得最短运动路径。
进一步的，所述位置信息为子区域的坐标或定位信息。
进一步的，所述目标区域为二维平面区域或三维空间区域。
进一步的，所述运动路径的生成方法包括：判断多个子区域中的任意两个子区域之间不存在直线子路径，不进行记录。
进一步的，所述判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径包括：
通过传感器模块判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径。
进一步的，所述传感器模块包括设于一个所述子区域的发射模块及接收模块，所述通过传感器模块判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径包括：通过设于一个所述子区域的发射模块向另一个所述子区域发射检测信号，所述接收模块接收到另一个所述子区域的反射信号，判断一个所述子区域与另一个所述子区域之间存在直线子路径；所述接收模块未接收到另一个所述子区域的反射信号，判断一个所述子区域与另一个所述子区域之间不存在直线子路径。
进一步的，所述位置信息包括第一临界位置信息及第二临界位置信息，所述子区域为第一临界位置信息及第二临界位置信息限定的区域。
进一步的，至少一个所述子区域的第一临界位置信息和第二临界位置信息中的至少一个可调节。
本申请中，通过调用直线子路径快速生成至少一个可选运动路径，兼容不同的出发地和目的地，同时能够提供至少一个可选运动路径，允许多个移动装置同时自同一初始位置出发，提升工作效率。
附图说明
图1为现有技术中生成运动路径的示意图；
图2为本申请运动路径的生成方法的流程示意图；
图3为本申请生成运动路径的示意图；
图4为本申请一个子区域的示意图；
图5为本申请一个实施例中两个子区域之间存在障碍物的示意图；
图6为本申请一个实施例中两个子区域之间存在障碍物的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本申请提供一种运动路径的生成方法，所述运动路径的生成方法包括：将目标区域分为多个子区域，每个子区域对应一个位置信息；判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径；记录所述直线子路径；选取多个子区域中的两个子区域分别作为初始位置和目标位置；根据所述直线子路径，生成初始位置到目标位置的至少一个可选运动路径。
请结合图2及图3，本申请实施例的运动路径的生成方法包括以下步骤：
S1：将目标区域分为多个子区域，每个子区域对应一个位置信息。
目标区域例如为二维平面区域或三维空间区域，本实施例中以二维平面区域为例。可选的，将目标区域分为多个子区域A、B、C、D、E、F、G、H、Z，每个子区域对应一个位置信息。当然，某些实施例中，目标区域的尺寸较大，分出的子区域的数量可能远超过9个，本实施例中，仅以这9个子区域为例进行说明，更多数量的子区域可以9个子区域进行类比。
所述位置信息可以是坐标，例如子区域A的坐标为(a1，a2)，子区域E的坐标为(e1，e2)，区域Z的坐标为(z1，z2)，以此类推；位置信息也可以是定位信息，例如通过GNSS设备(例如GPS、Glonass、Galileo、北斗等定位***)获得。本实施例中选用坐标作为位置信息。
以子区域A为例，子区域A具有一定的尺寸，请结合图4，子区域A例如为矩形，其左上顶点A1的坐标为(a11，a21)，右下顶点A2的坐标为(a12，a22)，其中a11≤a1≤a12，a22≤a2≤a21，即横坐标位于a11和a12范围内、纵坐标位于a22和a21范围内的区域均可认为是A区域，左上顶点A1及右下顶点A2为子区域A的两个临界位置，(a11，a21)及(a12，a22)可认为子区域A的两个临界位置信息，即第一临界位置信息和第二临界位置信息，子区域A由第一临界位置信息和第二临界位置信息限定。A的坐标(a1，a2)实际上为若干个坐标的集合，(a11，a21)及(a12，a22)为其中的两个极限坐标。
在一个实施例，A1的坐标(a11，a21)，A2的坐标(a12，a22)中的任一个均可进行调节，从而调节子区域A的尺寸大小，满足不同的使用场景。
S2：判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径。
所述直线子路径可理解为两个子区域之间无障碍物，直线子路径大致呈直线，且为两个子区域之间的最短的路径。
可选的，通过传感器模块判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径。
在一个实施例中，以子区域A和子区域B为例，传感器模块包括设置于子区域A的发射模块a和接收模块b，所述发射模块a用于发射检测信号，所述接收模块用于接收自子区域B的反射信号。
通过设于子区域A的发射模块a向子区域B发射检测信号，所述接收模块b接收到子区域B的反射信号，判断子区域A与子区域B之间存在直线子路径；若所述接收模块b未接收到子区域B的反射信号，判断子区域A与子区域B之间不存在直线子路径，即存在障碍物O，请参照图5所示。检测信号可通过设于子区域B的物品进行反射。
可选的，发射模块可以为超声被发生器、红外发生器、激光发生器等，对应发出超声波、红外线或激光检测信号，接收模块将接收到的反射信号转化为电信号，以判断是否存在直线子路径(或者说是否存在障碍物)。
在其他实施例中，传感器模块包括发射模块c及接收模块d，也可将发射模块c设于子区域A，接收模块d设于子区域B，接收模块d直接接收发射模块c发射的检测信号。若接收模块d接收到检测信号，则判断存在直线子路径；若接收模块d不能接收到检测信号，则判断不存在直线子路径；即存在障碍物O，请参看图6所示。
S3：记录所述直线子路径。
可选的，记录多个直线子路径。例如，记录直线子路径A-E，即L1，记录直线子路径E-Z，即L2。当然，还存在直线子路径A-D、直线子路径D-G、直线子路径G-H、直线子路径H-Z、直线子路径D-E、直线子路径E-Z等。需要注意的是，若一个直线子路径的末尾标号与另一个直线子路径的起始标号相同，则认为两个直线子路径相连，例如直线子路径A-D和直线子路径D-G。
可选的，若两个子区域(例如子区域A和子区域B)之间不存在直线子路径，此时虽然存在非直线子路径L0，但由于该路径的长度较大，实用价值较低，因而不对其进行记录。
S4：选取多个子区域中的两个子区域分别作为初始位置和目标位置。
可选的，选取子区域A为初始位置，选取子区域Z为目标位置。
S5：根据所述直线子路径，生成初始位置到目标位置的至少一个可选运动路径。
可选的，根据所述直线子路径，生成初始位置到目标位置的多个可选运动路径：路径A-E-Z(即L1和L2)，路径A-D-G-H-Z，路径A-E-B-C-F-Z，路径A-D-E-Z等。以路径A-E-Z为例，其包括相连的直线子路径A-E和直线子路径E-Z，路径A-D-G-H-Z及路径A-E-B-C-F-Z则包括多个相连的直线子路径。多个路径可允许多个移动装置(例如机器人)同时自子区域A向子区域Z运动，从而提高工作效率。所述可选运动路径包括至少两个相连的直线子路径(例如L1和L2)，所述直线子路径L1和L2连接初始位置和目标位置；当然，所述可选运动路径也可只包括一个直线子路径，例如路径A-Z，路径A-Z直接连接初始位置和目标位置。
S6：通过位置信息进行可选运动路径的长度计算，获得最短运动路径。
可选的，通过位置信息计算各个直线子路径并进行求和，获得各个可选运动路径的长度，从而获得最短运动路径。本实施例中，例如路径A-E-Z(对应坐标分别为(a1，a2)、(e1，e2)及(z1，z2))为最短运动路径，对应的最短运动路径的长度为
其他路径则作为备选路径。
可选的，所述运动路径的生成方法可通过PLC工控机执行，所述传感器模块与工控机电连接，工控机接收传感器模块的检测结果。区域的划分、子区域的调节可通过人工进行设置。
需要注意的是，所述各步骤可根据实际需求进行增减。
当重新确定初始位置和目标位置时，仍可使用之前记录的直线子路径，获取新的可选运动路径，并获得新的最短运动路径。
本申请实施例所述目标区域，例如为生产车间，所述最短运动路径用于机器人在不同位置间的自由移动，例如将子区域A的物品搬运到子区域Z。其他可选运动路径作为备用，当存在多个机器人时，可使机器人分别沿不同路径自子区域A运动到子区域Z，互不影响，从而提高工作效率。当初始位置和目标位置发生变化，记录的子路径还可用作形成新的可选运动路径，并获得新的最短运动路径，兼容性好，有利于降低成本的同时提高工作效率。
在一个实施例中，可以通过改变各个子区域的第一临界位置信息和第二临界位置信息，例如调节子区域A的临界位置信息(a11，a21)及(a12，a22)中的至少一个，从而调节子区域A的尺寸，满足不同的使用场景。
本申请中，通过调用直线子路径快速生成至少一个可选运动路径，兼容不同的出发地和目的地，同时能够提供至少一个可选运动路径，允许多个机器人同时自同一初始位置出发，提升工作效率。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种运动路径的生成方法，其特征在于：所述运动路径的生成方法包括：
将目标区域分为多个子区域，每个子区域对应一个位置信息；
判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径；
记录所述直线子路径；
选取多个子区域中的两个子区域分别作为初始位置和目标位置；
根据所述直线子路径，生成初始位置到目标位置的至少一个可选运动路径。
2.如权利要求1所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述可选运动路径包括一个直线子路径，所述一个直线子路径连接初始位置和目标位置；
或所述可选运动路径包括至少两个相连的直线子路径，所述至少两个相连的直线子路径连接初始位置和目标位置。
3.如权利要求1或2所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述运动路径的生成方法包括：通过位置信息进行可选运动路径的长度计算，获得最短运动路径。
4.如权利要求3所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述位置信息为子区域的坐标或定位信息。
5.如权利要求3所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述目标区域为二维平面区域或三维空间区域。
6.如权利要求1所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述运动路径的生成方法包括：
判断多个子区域中的任意两个子区域之间不存在直线子路径，不进行记录。
7.如权利要求1所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径包括：
通过传感器模块判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径。
8.如权利要求7所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述传感器模块包括设于一个所述子区域的发射模块及接收模块，所述通过传感器模块判断多个子区域中的任意两个子区域之间是否存在直线子路径包括：
通过设于一个所述子区域的发射模块向另一个所述子区域发射检测信号，所述接收模块接收到另一个所述子区域的反射信号，判断一个所述子区域与另一个所述子区域之间存在直线子路径；所述接收模块未接收到另一个所述子区域的反射信号，判断一个所述子区域与另一个所述子区域之间不存在直线子路径。
9.如权利要求3所述运动路径的生成方法，其特征在于：所述位置信息包括第一临界位置信息及第二临界位置信息，所述子区域为第一临界位置信息及第二临界位置信息限定的区域。
10.如权利要求9所述运动路径的生成方法，其特征在于：至少一个所述子区域的第一临界位置信息和第二临界位置信息中的至少一个可调节。
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