苏州大学孙渊获国家专利权
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龙图腾网获悉苏州大学申请的专利一种基于粒子群优化控制障碍函数的移动机器人导航方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118583169B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410621019.1,技术领域涉及:G01C21/20;该发明授权一种基于粒子群优化控制障碍函数的移动机器人导航方法是由孙渊;郭兵兵;杜一东;周凯设计研发完成,并于2024-05-20向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于粒子群优化控制障碍函数的移动机器人导航方法在说明书摘要公布了:本发明涉及机器人导航技术领域,尤其是指一种基于粒子群优化控制障碍函数的移动机器人导航方法、装置及计算机可读存储介质,包括:移动机器人通过激光雷达扫描获取二维地图信息后,根据控制障碍函数计算出移动的实际速度和路径,并通过粒子群优化算法对当前路径进行适应度值的评判,从而更新控制障碍函数中的期望因子及安全速度调整因子,迭代完成后输出移动机器人的最优路径。本发明将控制障碍函数的安全性和粒子群优化的全局搜索能力结合在一起,充分利用全局信息指导路径规划,改善了移动机器人整体路径的优化过程,避免在路径规划过程中陷入局部最优解,提高了路径规划的精度和准确性。
本发明授权一种基于粒子群优化控制障碍函数的移动机器人导航方法在权利要求书中公布了:1.一种基于粒子群优化控制障碍函数的移动机器人导航方法,其特征在于,包括:移动机器人通过激光雷达扫描获取二维地图信息;在二维地图中设置移动机器人的初始点和目标点,并在二维地图中获取障碍物的坐标信息;构建控制障碍函数;在控制障碍函数中引入期望速度和安全速度,以此计算移动机器人在每个位置的实际速度,包括:对控制障碍函数引入分段距离触发条件,得到分段函数为: ;其中,为移动机器人的位置,为控制障碍函数,表示移动机器人和障碍物的最小安全距离,为安全距离阈值;将分段函数引入实际速度的求解过程,则实际速度表示为: ;其中,为实际速度,为期望速度,为安全速度,为安全速度调整因子,为控制障碍函数的梯度函数;根据移动机器人的当前位置和实际速度计算得到下一位置,直到得出移动机器人从初始点到目标点的路径;使用期望因子和安全速度调整因子分别对期望速度和安全速度进行调整和约束,采用粒子群优化算法,以路径长度、转弯角度和平滑速度计算适应度值,迭代求解目标期望因子和目标安全速度调整因子,并将此时的路径作为目标路径输出。
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