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龍圖騰網(wǎng)恭喜電子科技大學(xué)中山學(xué)院申請(qǐng)的專利一種基于離心力和加加加速度約束的移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119803484B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510283278.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01C21/20；該發(fā)明授權(quán)一種基于離心力和加加加速度約束的移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃方法是由于效宇;陳健進(jìn);何偉俊;劉艷設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-03-11向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于離心力和加加加速度約束的移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開一種基于離心力和加加加速度約束的移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃方法。所述方法包括：獲取當(dāng)前激光雷達(dá)掃描幀、全局代價(jià)地圖、移動(dòng)機(jī)器人當(dāng)前位置、移動(dòng)機(jī)器人當(dāng)前質(zhì)量和全局路徑，根據(jù)當(dāng)前激光雷達(dá)掃描幀和全局代價(jià)地圖構(gòu)建局部代價(jià)地圖，根據(jù)局部代價(jià)地圖與全局路徑初始化軌跡序列并構(gòu)建原始TEB超圖；然后，在原始TEB超圖中引入離心力和加加加速度約束；最后，對(duì)改進(jìn)TEB超圖進(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳軌跡序列并輸入軌跡跟蹤控制器進(jìn)行控制信號(hào)計(jì)算。該方法能夠規(guī)劃出曲率較低、速度波動(dòng)小、電機(jī)沖擊少的軌跡，有效提升了移動(dòng)機(jī)器人作業(yè)效率和安全性。

本發(fā)明授權(quán)一種基于離心力和加加加速度約束的移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于離心力和加加加速度約束的移動(dòng)機(jī)器人局部路徑規(guī)劃方法，其中移動(dòng)機(jī)器人搭載有激光雷達(dá)和工控機(jī)，其特征在于，所述方法包括以下步驟：S1.獲取當(dāng)前激光雷達(dá)掃描幀、全局代價(jià)地圖、移動(dòng)機(jī)器人當(dāng)前位置、移動(dòng)機(jī)器人當(dāng)前質(zhì)量和全局路徑，根據(jù)當(dāng)前激光雷達(dá)掃描幀和全局代價(jià)地圖構(gòu)建局部代價(jià)地圖，根據(jù)局部代價(jià)地圖與全局路徑初始化軌跡序列B并構(gòu)建原始TEB超圖fB，具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：B＝{s1，ΔT1，s2，…，ΔTn-1，sn}，其中s為移動(dòng)機(jī)器人的軌跡點(diǎn)位姿包含位置坐標(biāo)p與航向角θ，ΔT為兩個(gè)軌跡點(diǎn)的時(shí)間間隔；S2.在原始TEB超圖部分，為了解決移動(dòng)機(jī)器人在不同重量負(fù)載工況下行走曲線時(shí)速度突變、軌跡曲率過大可能引起側(cè)翻的問題，設(shè)計(jì)離心力約束懲罰函數(shù)的具體數(shù)學(xué)表達(dá)式為：其中Fc為離心力，ε為偏移容許量，F(xiàn)cmax為最大離心力，引入離心力約束的具體數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 其中α為離心力約束權(quán)重系數(shù)；S3.在原始TEB超圖部分，為了解決移動(dòng)機(jī)器人在局部路徑規(guī)劃過程中速度突變的問題和減少電機(jī)沖擊，設(shè)計(jì)加加加線速度約束懲罰函數(shù)fsnap_v和加加加角速度約束懲罰函數(shù)fsnap_w的具體數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 其中為移動(dòng)機(jī)器人加加加線速度即線速度的三階導(dǎo)數(shù)，為移動(dòng)機(jī)器人的加加加角速度即角速度的三階導(dǎo)數(shù)，ε為偏移容許量，為最大加加加線速度，為最大加加加角速度，引入加加加線速度約束Esnap_v和加加加角速度約束Esnap_w的具體數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 其中β和γ分別為加加加線速度約束權(quán)重系數(shù)和加加加角速度約束權(quán)重系數(shù)；S4.對(duì)引入離心力和加加加速度約束的改進(jìn)TEB超圖f′B運(yùn)用g2o工具進(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳軌跡序列B*，將最佳軌跡序列B*輸入至軌跡跟蹤控制器，計(jì)算移動(dòng)機(jī)器人的控制信號(hào)，具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： B*＝argminf′B＝{s1*，ΔT1*，s2*，…，ΔTk-1*，sk*}。

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