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公开(公告)号：CN118859927A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410781950.6
申请日：2024-06-18
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明提供一种基于自由区域的机器人路径规划方法及装置，获取机器人目标区域的环境栅格地图，在所述环境栅格地图上叠加实时获取的障碍物信息，得到代价地图；遍历所述代价地图中位于自由区域的像素点，并对所述像素点进行骨架提取；基于提取出的骨架，使用A*算法规划所述机器人的移动路径。本发明通过对代价地图中的自由区域进行骨架提取，有效提高了骨架提取的效率，并在此基础上使用A*算法实现路径规划，减少了规划得到的路径曲折冗余的问题，从而得到一种实时性强、骨架提取效率高的机器人路径规划方法。
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公开(公告)号：CN113902828B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202111127160.9
申请日：2021-09-26
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明针对AMCL算法在重定位过程中收敛速度慢，在相似和变化环境下容易收敛错误等问题，提出了一种以墙角为关键特征的室内二维语义地图的构建方法。首先利用激光雷达进行栅格地图构建，其次使用深度相机获取墙角语义信息和非墙角物体语义标签，同时利用电子罗盘和激光雷达数据进行墙角方向性判断获取墙角类别标签，最后利用贝叶斯估计构建带有墙角类别标签和非墙角物体语义标签的语义地图。通过试验证明该方法能够克服相似和变化环境下AMCL定位不准的问题，并且在大环境场景下也能快速定位。
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公开(公告)号：CN114485707A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210049078.7
申请日：2022-01-17
Applicant: 武汉科技大学
IPC: G01C21/34
Abstract: 本发明提出了一种基于骨架关键点重规划的Voronoi路径规划方法。本发明机器人构建室内环境栅格地图，将环境栅格地图依次进行二值化、腐蚀、膨胀处理，得到预处理后二值地图，提取出其骨架，得到骨架像素点构成的路径轨迹，搜索路径轨迹中的关键像素点，依据特定的连接关系重规划出新的骨架有效路径轨迹；机器人导航时依据新的骨架有效路径轨迹搜索出起始像素坐标到目标像素坐标之间的导航路径轨迹，进行降梯度采样，得到平滑的导航路径轨迹。本发明基于骨架关键点重规划出的骨架更加简洁，能够更加快速规划出笔直的路径，具有良好的实时性，规划出的路径长度短，转折次数少，机器人导航过程中能够迅速到达目标点，导航效率高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118466513A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410695439.4
申请日：2024-05-31
Applicant: 武汉科技大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/242 , G05D1/243 , G05D1/246 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D109/10
Abstract: 本发明公开了一种基于骨架势场与骨架通道改进的路径规划方法及系统，包括：构建场景二维栅格地图；对二维栅格地图进行预处理得到二值地图；遍历二值地图中所有像素值非零的像素点生成骨架；计算二值地图中可通行区域到最近障碍物的欧式距离以及到最近骨架的欧式距离，并根据欧氏距离构建骨架势场；根据给定的起始点和目标点，在骨架上搜索初始路径，扩展初始路径周围的点，形成骨架通道；基于骨架势场对A*算法进行改进，并将其搜索空间缩小到骨架通道内；通过给定的起始点和目标点在骨架通道内搜索全局路径，利用三阶贝塞尔曲线对全局路径进行平滑处理，获得机器人导航路径。本发明在保证了机器人安全的前提下，可尽可能地选择高效的路径。
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公开(公告)号：CN115047487A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210235580.7
申请日：2022-03-11
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明提供了一种基于点云强度与高度信息的回环检测方法及设备。所述方法包括：步骤1：将激光雷达获得的点云从雷达坐标系下变换到世界坐标系下；步骤2：对同一帧点云的几何与强度信息进行编码来构建点云的全局描述符；步骤3：将全局描述符中的两层矩阵转换为两个列向量，取矩阵每行所有元素的平均值作为列向量每行的值；步骤4：用两个KD树分别来保存所有历史点云的列向量；通过当前点云的两个列向量，分别在两个KD树中各找到和当前点云预发生回环的若干帧历史点云；步骤5：计算当前点云和所有候选点云的相似度，选出其中最大的相似度，若相似度大于阈值，则回环检测成功。本发明减少为克服旋转不变性问题产生的计算。
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公开(公告)号：CN113902828A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111127160.9
申请日：2021-09-26
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明针对AMCL算法在重定位过程中收敛速度慢，在相似和变化环境下容易收敛错误等问题，提出了一种以墙角为关键特征的室内二维语义地图的构建方法。首先利用激光雷达进行栅格地图构建，其次使用深度相机获取墙角语义信息和非墙角物体语义标签，同时利用电子罗盘和激光雷达数据进行墙角方向性判断获取墙角类别标签，最后利用贝叶斯估计构建带有墙角类别标签和非墙角物体语义标签的语义地图。通过试验证明该方法能够克服相似和变化环境下AMCL定位不准的问题，并且在大环境场景下也能快速定位。
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公开(公告)号：CN115047487B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202210235580.7
申请日：2022-03-11
Applicant: 武汉科技大学
Abstract: 本发明提供了一种基于点云强度与高度信息的回环检测方法及设备。所述方法包括：步骤1：将激光雷达获得的点云从雷达坐标系下变换到世界坐标系下；步骤2：对同一帧点云的几何与强度信息进行编码来构建点云的全局描述符；步骤3：将全局描述符中的两层矩阵转换为两个列向量，取矩阵每行所有元素的平均值作为列向量每行的值；步骤4：用两个KD树分别来保存所有历史点云的列向量；通过当前点云的两个列向量，分别在两个KD树中各找到和当前点云预发生回环的若干帧历史点云；步骤5：计算当前点云和所有候选点云的相似度，选出其中最大的相似度，若相似度大于阈值，则回环检测成功。本发明减少为克服旋转不变性问题产生的计算。
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公开(公告)号：CN114485707B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202210049078.7
申请日：2022-01-17
Applicant: 武汉科技大学
IPC: G01C21/34
Abstract: 本发明提出了一种基于骨架关键点重规划的Voronoi路径规划方法。本发明机器人构建室内环境栅格地图，将环境栅格地图依次进行二值化、腐蚀、膨胀处理，得到预处理后二值地图，提取出其骨架，得到骨架像素点构成的路径轨迹，搜索路径轨迹中的关键像素点，依据特定的连接关系重规划出新的骨架有效路径轨迹；机器人导航时依据新的骨架有效路径轨迹搜索出起始像素坐标到目标像素坐标之间的导航路径轨迹，进行降梯度采样，得到平滑的导航路径轨迹。本发明基于骨架关键点重规划出的骨架更加简洁，能够更加快速规划出笔直的路径，具有良好的实时性，规划出的路径长度短，转折次数少，机器人导航过程中能够迅速到达目标点，导航效率高。
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