1.一种移动机器人动态路径规划辅助管理系统,其特征在于,包括救援模块:用于对一片区域的生命体特征进行数据搜寻,处理模块:处理救援模块获取的数据,并且确定生命体特征的位置,感应模块:确定从移动机器人现在所处的位置到达生命体特征位置中这一区域内所有障碍物的位置,形成对应的数据信息,控制模块:获取感应模块的数据信息,并将数据信号上传至计算模块,计算模块通过计算方法获取全局最优路径,并将全局最优路径返回至控制模块,控制模块控制机械模块移动,通过全局最优路径到达生命体特征位置;
救援模块包括红外线感应装置、热成像装置以及彩色摄像头,通过红外线感应装置、热成像装置以及彩色摄像头,精准获取该区域内所有数据信息;
处理模块中,通过对红外线感应装置的数据信息进行分析,通过对热成像装置采集的数据进行分析,以及对彩色图像进行分析,最终获取生命体特征的具体位置;
感应模块中,通过三维扫描仪器,测量从移动机器人观察点到达生命体特征位置处的三维点云,并分析出三维点云内障碍物的位置坐标,最后将产生的数据信息传输至控制模块;
计算模块在获取移动机器人观察点位置,生命体特征处位置,以及从观察点到生命体特征处位置之间障碍物位置,这些所用信息后,开始计算最优路径。
2.根据权利要求1的一种移动机器人动态路径规划辅助管理系统,其特征在于,计算过程采用栅格法,是将移动机器人需要工作的环境信息分割成等大小的正方形栅格,计算模块通过栅格法配合改进的蚁群算法进行模拟,通过蚁群算法寻找到静态环境中的最短路径,机器人在前进中探测到将与动态障碍物相撞,在最短路径上确定离动态障碍物安全的栅格为局部目标点,通过传感器收集到的信息确定动态障碍物的大体运动范围,将该范围内栅格的环境数组值设置为1,机器人沿着信息素大的栅格前进,寻找一条避开动态障碍物的路径,通过粒子群算法确定在特定环境下改进蚁群算法重要参数的最优组合,其中,初始化参数有初始化改进蚁群算法的最大迭代次数Ncmax,群体的个数num,起始点S,目标点T,栅格的行数M和列数N,表示障碍物的环境数组Map(M,N),设置num只蚂蚁的当前位置为起始点S,找出蚂蚁下一步可以到达的栅格,当前蚂蚁周围的8个栅格中环境数组值为0的栅格即为蚂蚁下一步可以到达的栅格,然后蚂蚁选择下一个栅格,通过计算出可到达栅格相应的选择概率,并采用轮盘赌法得到下一个前进栅格,将该栅格的环境数组值设置为1,然后判断蚂蚁是否到达目标点,若蚂蚁在规定的最大步数内到达了目标点T,则记录下该蚂蚁行走路径的栅格序号和长度,否则,将该蚂蚁从当前群体中去除,然后更新信息素,寻找出到达目标点的局部最优和最差的蚂蚁,然后对每个栅格进行信息素的更新,然后判断是否到达最大循环次数,若达到,则输出当前群体中最短路径的栅格序号和长度,最后移动机器人沿着搜索的最短路径前进,若探测到将与动态障碍物相撞,则确定局部目标点,沿着信息素浓度大的栅格寻找一条避开动态障碍物的路径,最终通过C++程序模拟这一方法,找寻移动搜救机器人全局最优路径,并将数据信息返回控制模块,在控制机械模块移动。
3.根据权利要求1的一种移动机器人动态路径规划辅助管理系统,其特征在于,处理模块中其中通过热成像技术搜寻这一区域是否有生命体特征,通过红外感应测量到达生命体特征的距离,最后配合彩色摄像头获取图像,再用数字图像处理技术,对彩色图像,热成像图像以及红外感应图像,三层图像对比,找出生命体特征位置。
4.根据权利要求1的一种移动机器人动态路径规划辅助管理系统,其特征在于,感应模块中的三维激光扫描仪基于三维扫描技术领域,通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率的快速获取被测对象表面的三维坐标数据,可以快速、大量的采集空间点位信息,以此获取三维点云,最终缺点障碍物的位置关系。
5.根据权利要求1的一种移动机器人动态路径规划辅助管理系统,其特征在于,计算模块的栅格法中,将有障碍物的栅格标记为1,无障碍物的栅格标记为0,标记为0的栅格为可移动栅格。
6.根据权利要求1的一种移动机器人动态路径规划辅助管理系统,其特征在于,控制模块根据计算模块计算得到的全局最优路径,进而控制移动模块工作,其中移动模块可以通过机械结构控制移动搜救机器人向前移动、左右转向、绕过障碍物以及翻越障碍物,最终到达生命体位置。
7.根据权利要求1的一种移动机器人动态路径规划辅助管理系统,其特征在于,管理系统中的计算方法同时适用于静态障碍物的全局路径最优方法,还适用于动态障碍物的全局路径最优算法。