CN112229414A - 障碍物规避路线的生成方法、装置、无人设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种障碍物规避路线的生成方法、装置、无人设备和存储介质，该方法包括：根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。使用本发明的技术方案，可以实现平滑的绕行障碍物，降低无人设备的能耗，增加无人设备的作业覆盖范围。
Description
技术领域
本发明实施例涉及路径生成和自动控制技术，尤其涉及一种障碍物规避路线的生成方法、装置、无人设备和存储介质。
背景技术
农业现代化已经覆盖了农业生产的方方面面，在农作物的播种、补种、农药喷施、灌溉以及收割等各个阶段，都可以由无人机、无人车等无人设备自动实现。
无人设备在进行农业生产作业之前，需要预先确定作业路径，当无人设备的作业路径上存在障碍物时，为保障无人设备安全，需要对障碍物进行绕行。现有技术中，通常采用直线段绕行的方式，绕过障碍物。图1a提供了一种障碍物绕行路线的示意图，如图1a所示，现有技术中直线段的绕行路线，无人设备的拐弯次数较多，拐弯角度较大，增加了无人设备的能耗，增大了遗漏作业的面积。
发明内容
本发明实施例提供一种障碍物规避路线的生成方法、装置、无人设备和存储介质，以实现平滑绕行障碍物，降低无人设备能耗，增加无人设备作业覆盖范围。
第一方面，本发明实施例提供了一种障碍物规避路线的生成方法，该方法包括：
根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；
获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；
根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；
根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
第二方面，本发明实施例还提供了一种障碍物规避路线的生成装置，该装置包括：
椭圆障碍边界生成模块，用于根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；
局部曲线段确定模块，用于获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；
切出角度计算模块，用于根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；
规避路线生成模块，用于根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
第三方面，本发明实施例还提供了一种无人设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的障碍物规避路线的生成方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明实施例中任一所述的障碍物规避路线的生成方法。
本发明实施例通过获取规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成目标障碍物的椭圆障碍边界，根据椭圆障碍边界与规划路线的进出交点确定局部曲线段，并计算进出交点处的切出角度，根据进出交点、切出角度和局部曲线段生成规避路线，解决了现有技术中采用直线段绕行障碍物的方式所造成的，无人设备的拐弯次数较多，拐弯角度较大，从而增加了无人设备能耗，增大了遗漏作业面积的问题，实现了平滑绕行障碍物，降低无人设备能耗，增加无人设备作业覆盖范围的效果。
附图说明
图1a是本发明背景技术中的障碍物绕行路线的示意图；
图1b是本发明实施例一中的一种障碍物规避路线的生成方法的流程图；
图2a是本发明实施例二中的一种障碍物规避路线的生成方法的流程图；
图2b是适用于本发明实施例中的一种目标障碍物对应的椭圆的示意图；
图2c是适用于本发明实施例中的一种目标障碍物对应的椭圆障碍边界的示意图；
图2d是适用于本发明实施例中的一种进出交点的示意图；
图2e是适用于本发明实施例中的一种规避路线的示意图；
图2f是适用于本发明具体适用场景一中的一种生成障碍物规避路线的方法的流程图；
图3是本发明实施例三中的一种障碍物规避路线的生成装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1b是本发明实施例一提供的一种障碍物规避路线的生成方法的流程图，本实施例可适用于无人设备进行作业之前规划障碍物规避路线的情况，该方法可以由障碍物规避路线的生成装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件来实现，并一般集成在无人设备中。
如图1b所示，本发明实施例的技术方案，具体包括如下步骤：
S110、根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界。
其中，规划路线是预先规划的无人设备的行驶路线，目标障碍物是无人设备的作业区域内存在的障碍物，障碍物可能影响无人设备的行驶安全，因此需要对障碍物进行规避。边界信息是目标障碍物的边界的地理位置信息，获取障碍物的边界信息的目的在于确认障碍物的轮廓，从而生成与障碍物对应的椭圆障碍边界。椭圆障碍边界是呈椭圆形的边界线，障碍物全部位于椭圆障碍边界圈定的区域范围内。
在本发明实施例中，获取与规划路线相交的目标障碍物的边界信息，并根据边界信息生成目标障碍物对应的椭圆障碍边界。
在本发明一个可选的实施例中，所述根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界，可以包括：获取位于规划路线上的目标障碍物的边界信息；根据所述边界信息，生成所述目标障碍物的最小外接矩形；根据所述最小外接矩形以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程。
其中，最小外接矩形是能够包含目标障碍物的面积最小的矩形，设置单位安全距离的目的在于，可以保障无人设备的行驶安全，同时最大限度的减少无人设备遗漏作业的面积。
在本发明实施例中，首先生成目标障碍物的最小外接矩形，再根据最小外接矩形和单位安全距离，确定椭圆障碍边界。
需要进行说明的是，根据最小外接矩形和单位安全距离确定椭圆障碍边界只是本发明实施例中的一种实施方式，也可以直接生成目标障碍物的最小外接椭圆，并根据最小外接椭圆和单位安全距离，确定椭圆障碍边界。本发明实施例对确定椭圆障碍边界的具体方式不进行限制。
在本发明一个可选的实施例中，所述根据所述最小外接矩形以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程，可以包括：将所述最小外接矩形的长度的二分之一作为长轴，将所述最小外接矩形的宽度的二分之一作为短轴，并获取所述最小外接矩形的中点坐标，以及所述最小外接矩形的长边的倾斜角度；根据所述长轴、短轴、中点坐标以及倾斜角度，得到椭圆方程；根据所述椭圆方程，以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程；其中，所述最小外接矩形的中点坐标与所述椭圆障碍边界的中点坐标相同。
其中，最小外接矩形的长度的一半即为障碍物对应的椭圆的长轴，宽度的一半即为椭圆的短轴，最小外接矩形的中点即为椭圆的中点。最小外接矩形的长边的倾斜角度为最小外接矩形的长边与点云坐标系下的横轴之间的夹角。在本发明实施例中，可以使用opencv等工具获得目标障碍物的最小外接矩形、中点坐标以及最小外接矩形的长边的倾斜角度，但本发明实施例对最小外接矩形的生成方式，以及中点坐标和最小外接矩形的长边的倾斜角度的获取方式不进行限制。
在本发明实施例中，先确定目标障碍物的最小外接矩形，再根据最小外接矩形确定目标障碍物对应的椭圆的长轴、短轴以及中心坐标，根据长轴、短轴、中心坐标、最小外接矩形的长边的倾斜角度以及单位安全距离，获得椭圆障碍边界的方程。
S120、获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段。
其中，进出交点是规划路线与椭圆障碍边界相交形成的交点，规划路线上沿无人设备的行驶方向的第一个交点为进交点，第二个交点为出交点。局部曲线段是在椭圆障碍边界被进出交点分割而成的两个曲线段中选择的，用于生成规避路线的曲线段。
在本发明实施例中，规划路线与椭圆障碍边界相交于进出交点，进出交点将椭圆障碍边界分割成两个曲线段，在两个曲线段中选择局部曲线段，无人设备沿局部曲线段行驶，即可对障碍物进行规避。
在本发明一个可选的实施例中，所述确定与所述进出交点对应的局部曲线段，可以包括：将所述椭圆障碍边界上被进出交点分割形成的两条曲线段中较短的一条曲线段，作为与所述进出交点对应的局部曲线段。
在本发明实施例中，将进出交点将椭圆障碍边界分割成的两个曲线段中较短的一条曲线段作为局部曲线段，可以减少无人设备的绕行路程，从而降低无人设备能耗，减少无人设备遗漏作业的面积。
S130、根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度。
其中，进交点匹配的切出角度是无人设备行驶至进交点时，由规划路线切入至局部曲线段上所需要调整的角度，同理，出交点匹配的切出角度是无人设备行驶至出交点时，由局部曲线段切回至规划路线上所需要调整的角度。
在本发明实施例中，需要计算与进出交点分别匹配的切出角度，切出角度的大小与绕行障碍物的平滑程度相关，切出角度越小，无人设备越能平滑的绕过障碍物。
S140、根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
在本发明实施例中，规避路线包括进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及局部曲线段，用于指示无人设备在行驶至进交点时，按照与进交点匹配的切出角度切入局部曲线段，并在沿局部曲线段行驶至出交点时，按照与出交点匹配的切出角度切回规划路线。
本实施例的技术方案，通过获取规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成目标障碍物的椭圆障碍边界，根据椭圆障碍边界与规划路线的进出交点确定局部曲线段，并计算进出交点处的切出角度，根据进出交点、切出角度和局部曲线段生成规避路线，解决了现有技术中采用直线段绕行障碍物的方式所造成的，无人设备的拐弯次数较多，拐弯角度较大，从而增加了无人设备能耗，增大了遗漏作业面积的问题，实现了平滑绕行障碍物，降低无人设备能耗，增加无人设备作业覆盖范围的效果。
实施例二
图2a是本发明实施例二提供的一种障碍物规避路线的生成方法的流程图，本发明实施例在上述实施例的基础上，对生成椭圆障碍边界的过程、确定进出交点和局部曲线段的过程以及计算切出角度的过程进行了进一步的具体化，并加入了调整无人设备的行驶方向从而规避障碍物的步骤。
相应的，如图2a所示，本发明实施例的技术方案，具体包括如下步骤：
S210、获取位于规划路线上的目标障碍物的边界信息。
S220、根据所述边界信息，生成所述目标障碍物的最小外接矩形。
在本发明实施例中，选取生成目标障碍物的最小外接矩形的方式，获取椭圆障碍边界的方程。
S230、根据所述最小外接矩形以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程。
相应的，S230又包括：
S231、将所述最小外接矩形的长度的二分之一作为长轴，将所述最小外接矩形的宽度的二分之一作为短轴，并获取所述最小外接矩形的中点坐标，以及所述最小外接矩形的长边的倾斜角度。
S232、根据所述长轴、短轴、中点坐标以及倾斜角度，得到椭圆方程。
示例性的，图2b提供了一种目标障碍物对应的椭圆的示意图，如图2b所示，目标障碍物对应的椭圆为目标障碍物对应的最小外接椭圆。
在本发明实施例中，当长轴为a，短轴为b，中点坐标为(xc，yc)，倾斜角度为θ时，椭圆方程为：
S233、根据所述椭圆方程，以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程。
示例性的，图2c提供了一种目标障碍物对应的椭圆障碍边界的示意图，如图2c所示，椭圆障碍边界为目标障碍物对应的椭圆向外膨胀单位安全距离后得到。
当单位安全距离为d时，椭圆障碍边界的方程为：
S240、获取所述规划路线的方程。
在本发明实施例中，获取与目标障碍物存在交点的规划路线的方程。
S250、根据所述椭圆障碍边界的方程，以及所述规划路线的方程，计算所述椭圆障碍边界与所述规划路线之间的进出交点的交点坐标。
示例性的，图2d提供了一种进出交点的示意图，如图2d所示，椭圆障碍边界分别与三条规划路线都存在进出交点。
在本发明实施例中，根据椭圆障碍边界的方程，以及规划路线的方程，既可以求得椭圆障碍边界与规划路线的进交点P1(x1,y1)和出交点P2(x2,y2)。
S260、将所述椭圆障碍边界上被进出交点分割形成的两条曲线段中较短的一条曲线段，作为与所述进出交点对应的局部曲线段。
在本发明实施例中，将椭圆障碍边界上被进出交点分割形成的最短的曲线段作为局部曲线段，可以缩短绕行路线的路程，减少无人设备的能耗。
S270、根据所述进出交点的交点坐标以及所述椭圆障碍边界的方程，计算得到所述进出交点对应的切线方程。
在本发明实施例中，将进交点的坐标P1(x1,y1)代入椭圆障碍边界的方程，可以得到进交点对应的切线方程，同理，将出交点P2(x2,y2)代入椭圆障碍边界的方程，可以得到出交点对应的切线方程。
S280、根据所述进出交点对应的切线方程以及所述规划路线的方程，计算与所述进出交点分别匹配的切出角度。
在本发明实施例中，根据进交点对应的切线方程，以及规划路线的方程，即可得到进交点对应的切线与规划路线之间的夹角，该夹角就是与进交点匹配的切出角度。同理，根据出交点对应的切线方程，以及规划路线的方程，即可得出交点对应的切线与规划路线之间的夹角，该夹角就是与出交点匹配的切出角度。
S290、根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
示例性的，图2e提供了一种规避路线的示意图，如图2e所示，无人设备沿规避路线行驶，既可以平滑的规避障碍物，又可以节省规避路径，减少能耗，增加无人设备作业的覆盖范围。
S2100、判断是否检测到所述无人设备沿所述规划路线行驶至进交点，如果是，则执行S2110，否则执行S2100。
当检测到无人设备沿规划路线行驶至进交点时，需要对障碍物进行规避，按照进交点匹配的切出角度，调整无人设备的行驶方向，行驶至规避路线上，并沿规避路线进行行驶。
S2110、控制所述无人设备根据所述进交点匹配的切出角度调整行驶方向，并沿所述规避路线继续行驶。
S2120、判断是否检测到所述无人设备沿所述规避路线行驶至出交点，如果是，则执行S2130，否则执行S2120。
当检测到无人设备沿规避路线行驶至出交点时，已经完成对障碍物的规避，按照出交点匹配的切出角度，调整无人设备的行驶方向，行驶至规划路线上，并沿规划路线继续行驶。
S2130、控制所述无人设备根据所述出交点匹配的切出角度调整行驶方向，并沿所述规划路线继续行驶。
可选的，当与进出交点匹配的切出角度大于90°时，无人设备在进出交点按照切出角度调整行驶方向，则无法实现平滑绕行。因此，当与进出交点匹配的切出角度大于90°时，可以在切出角度大于90°的进出交点附近，根据椭圆障碍边界和规划路线，获取椭圆障碍边界上的目标点，目标点处的切线与规划路线垂直，在目标点的切线与规划路线相交的一点处，控制无人设备调整方向，并行驶至目标点，再次调整行驶方向，沿规避路线继续行驶。
需要进行说明的是，本实施例的技术方案只是其中一种实现方式，还可以根据目标障碍物的边界信息，生成与目标障碍物对应的、长轴或短轴与点云坐标系的横轴垂直的最小外接椭圆，并根据最小外接椭圆生成椭圆障碍边界，进而确定进出交点、局部曲线段和切出角度，生成规避路线。此时可以保证进出交点匹配的切出角度相同，且都小于90°，可以实现平滑绕行障碍物。
本实施例的技术方案，通过获取规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成目标障碍物的最小外接矩形，进而确定目标障碍物对应的椭圆，在椭圆的基础上根据单位安全距离生成椭圆障碍边界的方程，根据椭圆障碍边界的方程与规划路线的方程确定进出交点，进而确定局部曲线段，计算进出交点处的切线方程，根据切线方程和椭圆障碍边界的方程计算切出角度，根据进出交点、切出角度和局部曲线段生成规避路线，解决了现有技术中采用直线段绕行障碍物的方式所造成的，无人设备的拐弯次数较多，拐弯角度较大，从而增加了无人设备能耗，增大了遗漏作业面积的问题，实现了平滑绕行障碍物，降低无人设备能耗，增加无人设备作业覆盖范围的效果。
具体适用场景一
图2f是本发明具体适用场景一提供的一种生成障碍物规避路线的方法的流程图，如图2f所示，该方法的步骤包括：
S1、根据目标障碍物的边界信息，获取目标障碍物的最小外接椭圆的方程。
S2、根据最小外接椭圆的方程和单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程。
S3、根据椭圆障碍边界的方程以及规划路线的方程，计算得到进出交点。
S4、根据进出交点和椭圆障碍边界的方程，获得与进出交点匹配的切线方程，并根据切线方程和规划路线的方程，计算得到与进出交点匹配的切出角度。
S5、根据进出交点、与进出交点匹配的切出角度，以及椭圆障碍边界上的局部曲线段，生成规避路线。
本实施例的技术方案，通过获取规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成目标障碍物的最小外接椭圆，根据单位安全距离生成椭圆障碍边界的方程，根据椭圆障碍边界的方程与规划路线的方程确定进出交点，进而确定局部曲线段，计算进出交点处的切线方程，根据切线方程和椭圆障碍边界的方程计算切出角度，根据进出交点、切出角度和局部曲线段生成规避路线，解决了现有技术中采用直线段绕行障碍物的方式所造成的，无人设备的拐弯次数较多，拐弯角度较大，从而增加了无人设备能耗，增大了遗漏作业面积的问题，实现了平滑绕行障碍物，降低无人设备能耗，增加无人设备作业覆盖范围的效果。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种障碍物规避路线的生成装置的结构示意图，该装置可以由软件和/或硬件来实现，并一般集成在无人设备中。该装置包括：椭圆障碍边界生成模块310、局部曲线段确定模块320、切出角度计算模块330以及规避路线生成模块340，其中：
椭圆障碍边界生成模块310，用于根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；
局部曲线段确定模块320，用于获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；
切出角度计算模块330，用于根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；
规避路线生成模块340，用于根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
本实施例的技术方案，通过获取规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成目标障碍物的椭圆障碍边界，根据椭圆障碍边界与规划路线的进出交点确定局部曲线段，并计算进出交点处的切出角度，根据进出交点、切出角度和局部曲线段生成规避路线，解决了现有技术中采用直线段绕行障碍物的方式所造成的，无人设备的拐弯次数较多，拐弯角度较大，从而增加了无人设备能耗，增大了遗漏作业面积的问题，实现了平滑绕行障碍物，降低无人设备能耗，增加无人设备作业覆盖范围的效果。
在上述实施例的基础上，所述椭圆障碍边界生成模块310，包括：
边界信息获取单元，用于获取位于规划路线上的目标障碍物的边界信息；
最小外接矩形生成单元，用于根据所述边界信息，生成所述目标障碍物的最小外接矩形；
椭圆障碍边界生成单元，用于根据所述最小外接矩形以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程。
在上述实施例的基础上，所述椭圆障碍边界生成单元，具体用于：
将所述最小外接矩形的长度的二分之一作为长轴，将所述最小外接矩形的宽度的二分之一作为短轴，并获取所述最小外接矩形的中点坐标，以及所述最小外接矩形的长边的倾斜角度；
根据所述长轴、短轴、中点坐标以及倾斜角度，得到椭圆方程；
根据所述椭圆方程，以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程；
其中，所述最小外接矩形的中点坐标与所述椭圆障碍边界的中点坐标相同。
在上述实施例的基础上，所述局部曲线段确定模块320，包括：
规划路线方程获取单元，用于获取所述规划路线的方程；
交点坐标确定单元，用于根据所述椭圆障碍边界的方程，以及所述规划路线的方程，计算所述椭圆障碍边界与所述规划路线之间的进出交点的交点坐标。
在上述实施例的基础上，所述局部曲线段确定模块320，包括：
局部曲线段确定单元，用于将所述椭圆障碍边界上被进出交点分割形成的两条曲线段中较短的一条曲线段，作为与所述进出交点对应的局部曲线段。
在上述实施例的基础上，所述切出角度计算模块330，包括：
切线方程获取单元，用于根据所述进出交点的交点坐标以及所述椭圆障碍边界的方程，计算得到所述进出交点对应的切线方程；
切出角度计算单元，用于根据所述进出交点对应的切线方程以及所述规划路线的方程，计算与所述进出交点分别匹配的切出角度。
在上述实施例的基础上，所述装置，还包括：
第一行驶方向调整模块，用于检测到所述无人设备沿所述规划路线行驶至进交点时，控制所述无人设备根据所述进交点匹配的切出角度调整行驶方向，并沿所述规避路线继续行驶；
第二行驶方向调整模块，用于检测到所述无人设备沿所述规避路线行驶至出交点时，控制所述无人设备根据所述出交点匹配的切出角度调整行驶方向，并沿所述规划路线继续行驶。
本发明实施例所提供的障碍物规避路线的生成装置可执行本发明任意实施例所提供的障碍物规避路线的生成方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图，如图4所示，该计算机设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；计算机设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器70为例；计算机设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的障碍物规避路线的生成方法对应的模块(例如，障碍物规避路线的生成装置中的椭圆障碍边界生成模块310、局部曲线段确定模块320、切出角度计算模块330以及规避路线生成模块340)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的障碍物规避路线的生成方法。该方法包括：
根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；
获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；
根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；
根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种障碍物规避路线的生成方法，该方法包括：
根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；
获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；
根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；
根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的障碍物规避路线的生成方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述障碍物规避路线的生成装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种障碍物规避路线的生成方法，其特征在于，包括：
根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；
获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；
根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；
根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界，包括：
获取位于规划路线上的目标障碍物的边界信息；
根据所述边界信息，生成所述目标障碍物的最小外接矩形；
根据所述最小外接矩形以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述最小外接矩形以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程，包括：
将所述最小外接矩形的长度的二分之一作为长轴，将所述最小外接矩形的宽度的二分之一作为短轴，并获取所述最小外接矩形的中点坐标，以及所述最小外接矩形的长边的倾斜角度；
根据所述长轴、短轴、中点坐标以及倾斜角度，得到椭圆方程；
根据所述椭圆方程，以及单位安全距离，生成椭圆障碍边界的方程；
其中，所述最小外接矩形的中点坐标与所述椭圆障碍边界的中点坐标相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，包括：
获取所述规划路线的方程；
根据所述椭圆障碍边界的方程，以及所述规划路线的方程，计算所述椭圆障碍边界与所述规划路线之间的进出交点的交点坐标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定与所述进出交点对应的局部曲线段，包括：
将所述椭圆障碍边界上被进出交点分割形成的两条曲线段中较短的一条曲线段，作为与所述进出交点对应的局部曲线段。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度，包括：
根据所述进出交点的交点坐标以及所述椭圆障碍边界的方程，计算得到所述进出交点对应的切线方程；
根据所述进出交点对应的切线方程以及所述规划路线的方程，计算与所述进出交点分别匹配的切出角度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线之后，还包括：
检测到所述无人设备沿所述规划路线行驶至进交点时，控制所述无人设备根据所述进交点匹配的切出角度调整行驶方向，并沿所述规避路线继续行驶；
检测到所述无人设备沿所述规避路线行驶至出交点时，控制所述无人设备根据所述出交点匹配的切出角度调整行驶方向，并沿所述规划路线继续行驶。
8.一种障碍物规避路线的生成装置，其特征在于，包括：
椭圆障碍边界生成模块，用于根据位于规划路线上的目标障碍物的边界信息，生成椭圆障碍边界；
局部曲线段确定模块，用于获取所述规划路线穿过所述椭圆障碍边界时形成的进出交点，并在所述椭圆障碍边界上，确定与所述进出交点对应的局部曲线段；
切出角度计算模块，用于根据所述进出交点、所述规划路线和所述椭圆障碍边界，计算与进出交点分别匹配的切出角度；
规避路线生成模块，用于根据所述进出交点、与进出交点分别匹配的切出角度以及所述局部曲线段，生成用于规避所述目标障碍物的规避路线。
9.一种无人设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的障碍物规避路线的生成方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的障碍物规避路线的生成方法。
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