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专利号: 2016105636012
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于MB-RRT*的无人机二维航迹规划方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

1)初始化树以及环境信息;

2)导入障碍物信息,并设置迭代次数;

3)判断是否达到迭代次数,如果是,对生成的路径点进行降采样处理,并采用插值算法优化生成路径线,结束;否则进入4);

4)产生随机采样点Xrand,并寻找树中与随机采样点Xrand距离最近的点Xinsert;

5)根据点Xinsert生成自适应步长,根据步长生成最终插入点Xnew;

6)判断插入点Xnew到树根的距离是否大于当前的最优路径长,如果是,进入8);如果否进入7);

7)对路径进行碰撞检测,如果未通过进入8),如果通过,将插入点加入树中,并对插入点周围的邻近节点进行优化;

8)对树进行连接检测,并进行连接。

2.如权利要求1所述的基于MB-RRT*的无人机二维航迹规划方法,其特征在于:所述步骤3)中,所述降采样处理:对最终生成的轨迹点之间不断地进行碰撞检测,对最后的轨迹不断地截短直至无法截短。

3.如权利要求2所述的基于MB-RRT*的无人机二维航迹规划方法,其特征在于:所述步骤3)中,采用构建三次贝塞尔曲线对轨迹点进行插值生成最后的路径曲线,三次贝塞尔曲线的方程如下所示:B(t)=P0(1-t)3+3P1t(1-t)2+3P2t2(1-t)+P3t3其中P0为起始点,P3为目标点,P1和P2为控制点,用于控制曲线的方向,对于一系列路径点,只需要根据轨迹点不断计算两个控制点带入方程,即可生成曲线。

4.如权利要求1~3之一所述的基于MB-RRT*的无人机二维航迹规划方法,其特征在于:所述步骤5)中,自适应步长的计算过程如下:首先通过NearestOb(x1,2μMax)寻找并计算出距离点x1最近的障碍物的距离Di,x1为查找的坐标点,μMax为设定的最大步长,μMin为设定的最小步长。根据下列公式计算出步长:

通过这一方法计算出的步长保持在范围μMin<μ<μMax,点x1距离障碍越近,步长越接近μMin,当以x1为中心半径为μMax的范围内没有障碍时,步长为μMax。

5.如权利要求1~3之一所述的基于MB-RRT*的无人机二维航迹规划方法,其特征在于:所述步骤4)中,在采样阶段对采样点进行筛选,即在每次生成插入点xnew后计算插入点到达根节点的长度c(xnew,xinit),如果这个长度大于当前最优路径的长度就抛弃这个插入点。