CN115826571A - 路径规划方法、装置、飞行器及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种路径规划方法、装置、飞行器及存储介质，该方法包括：通过生成一系列直线路径点将运动对象导引至目标点；路径点按照分步依次计算的方式得到，每个路径点均从障碍物的投影可见顶点中选取；首先计算各障碍物投影是否在运动对象与目标点连线线段上，排除投影不在线段上的障碍物；然后从运动对象位置出发，计算各障碍物相对运动对象的投影可见顶点；从投影可见顶点中选取离运动对象与目标点连线距离最小的点作为路径点；将上一步选取的顶点作为运动对象新位置，重复以上过程得到下一个路径点；重复以上步骤，依次得到若干路径点，直到最后一个路径点与目标点之间无障碍物。该方法的计算量小，路径点位置确定，执行效率高因而更安全。

Description

路径规划方法、装置、飞行器及存储介质

技术领域

本发明涉及路径规划技术领域，尤其涉及一种路径规划方法、装置、飞行器及存储介质。

背景技术

路径规划问题对于飞行器或机器人而言是至关重要的，其需要解决的问题是在空间中找到一条从初始点到目标点的无碰撞路径，并满足某些约束条件。例如，飞行器在飞行运动过程中需要绕开障碍物或禁飞区，避免发生碰撞或违反法律法规等影响安全的情况，这就属于路径规划问题。目前，在路径规划过程中，主要先对地图栅格化或预处理，且采用随机搜索或邻接矩阵遍历的方式寻找路径，然后再进行二次平滑处理。由于栅格化处理过程中通常需要将障碍物划分为多个栅格，需要计算的数据量较多，寻找路径效率低。

发明内容

本申请实施例通过提供一种路径规划方法、装置、飞行器及存储介质，旨在解决路径规划过程计算量大，导致路径规划效率低的问题。

本申请实施例提供了一种路径规划方法，所述路径规划方法，包括：

根据目标对象的当前位置与目标位置确定所述目标对象的期望直线运动路线；

当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置，并跳转执行S10；

当所述期望直线运动路线未存在障碍物时，控制所述目标对象按所述期望直线运动路线运动。

可选地，所述当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置的步骤包括：

当所述目标对象的所述期望直线运动路线存在障碍物时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点；

从所有所述投影可见顶点中选择路径过渡点；

将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置。

可选地，所述当所述目标对象的所述期望直线运动路线存在障碍物时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点的步骤包括：

当所述目标对象的期望直线运动路线存在障碍物时，确定所经过的障碍物数量；

在所述障碍物数量为一个时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点；或者，

在所述障碍物数量为至少两个时，根据所述目标对象的当前位置确定各个所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，其中，每个所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点为两个。

可选地，所述从所有所述投影可见顶点中选择路径过渡点的步骤包括：

确定各个所述投影可见顶点与所述目标对象的当前位置之间的距离；

将所述距离最短时所对应的投影可见顶点，确定为所述路径过渡点。

可选地，所述当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点之后，还包括：

根据所述目标对象的当前位置与所述路径过渡点，确定所述目标对象的第一运动路线；

控制所述目标对象基于所述第一运动路线运动至所述路径过渡点；

根据所述路径过渡点与目标位置确定所述目标对象的第二运动路线；

当所述第二运动路线未存在障碍物时，控制所述目标对象基于所述第二运动路线运动至所述目标位置。

可选地，当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置的步骤之前，还包括：

确定所述目标对象的期望直线运动路线是否存在障碍物；

所述确定所述目标对象的期望直线运动路线是否存在障碍物的步骤包括：

获取障碍物信息，并根据所述障碍物信息确定障碍物区域；

获取所述障碍物区域的关键标识点所对应的投影点；

在所述投影点位于所述期望直线运动路线上时，确定所述目标对象的所述期望直线运动路线存在所述障碍物。

可选地，所述根据所述障碍物信息确定障碍物区域包括：

根据所述障碍物信息确定各个标识点的位置；

从所有所述标识点中选取至少四个关键标识点；

根据各个所述关键标识点生成所述障碍物区域，所述关键标识点为所述障碍物区域的顶点。

可选地，所述障碍物信息包括预设障碍物信息、当前采集的障碍物信息中的至少一个。

可选地，所述方法还包括：

确定所述障碍物的各个关键标识点，在所述目标对象的运动路线的垂直方向上的投影点；

根据所述投影点与所述目标对象的当前位置之间的距离，确定所述投影可见顶点。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种路径规划装置，该路径规划装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的路径规划程序，所述路径规划程序被所述处理器执行时实现上述的路径规划方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种飞行器，该飞行器包括路径规划装置。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有路径规划程序，所述路径规划程序被处理器执行时实现上述的路径规划方法的步骤。

本申请实施例中提供的一种路径规划方法、装置、飞行器及存储介质的技术方案，为了解决路径规划过程计算量大，导致路径规划效率低的问题；本申请通过根据当前的障碍物与目标对象的当前位置确定障碍物相对于目标对象的投影可见顶点，判断投影可见顶点与目标位置之间的连线是否经过除当前的障碍物的其它障碍物；当投影可见顶点与目标位置之间的连线经过除当前的障碍物的其它障碍物时，表示目标对象后续的途径路径仍存在障碍物，则需要继续进行路径规划，即将当前位置更新为投影可见顶点和将其它障碍物更新为当前的障碍物后，跳转执行根据当前的障碍物与目标对象的当前位置确定障碍物相对于目标对象的投影可见顶点的步骤，直到当投影可见顶点与目标位置之间的连线未经过其它障碍物时，表示目标对象后续的途径路径不存在障碍物，则可根据投影可见顶点和目标位置生成目标对象的期望直线运动路线，使得目标对象可基于该期望直线运动路线运行到目的地。由于在路径规划过程中，无需将障碍物栅格化处理后再进行路径规划，而是通过受光沿直线传播且无法穿透非透明体的现象启发，利用投影可见顶点有且仅有两个的原理，将路径点选择范围缩小，从而减小计算量，提高路径规划效率。

附图说明

图1为本发明路径规划方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明路径规划方法第一实施例的另一细化流程示意图；

图3为本发明路径规划方法的投影示意图；

图4为本发明路径规划方法的路径规划示意图；

图5为本发明实施例方案涉及的路径规划装置的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明，上述附图只是一个实施例图，而不是发明的全部。

具体实施方式

目前，传统的路径规划算法基于采样方法都要求对地图栅格化，且采用随机搜索或邻接矩阵遍历的方式寻找路径，然后再进行二次平滑处理，计算量大，导致路径规划效率低。因此，为了解决目前路径规划过程中，计算量大的问题，本申请在路径规划过程中，主要受光沿直线传播且无法穿透非透明体的现象启发，利用投影可见顶点有且仅有两个的基本原理，将路径点选择范围大幅缩小，从而减小计算量，提高路径规划效率。此外，不同于目前的迭代路径规划算法需要生成栅格；本申请使用几何方法计算路径，计算量小，只需使用导航信息中的相对位置或经纬高即可描述障碍物。

另外，本申请可应用于固定翼类飞行器的路径规划。考虑到固定翼类飞行器空中飞行避障的主要面对静止障碍物(实际上动态避障可以转换至静止避障场景处理)，且固定翼类飞行器无法悬停静止的特点，固定翼类飞行器机的避障飞行路径规划方法应符合机动少(转弯少、能量消耗少)、有限机动能力(转弯半径受约束)的特点。且固定翼类飞行器主要在非密集型障碍空间中飞行，因此针对此特定场景设计避障飞行的路径规划算法，既可用于全局路径规划也可用于在线路径规划，可以在确定时间内完成路径寻优，且生成的路径点是从确定的投影可见顶点中产生的，因此能够实时解算，并生成稳定且确定的路径，使得路径规划更加灵活、高效和安全可靠。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，在本申请的第一实施例中，本申请的路径规划方法，包括以下步骤：

步骤S10，根据目标对象的当前位置与目标位置确定所述目标对象的期望直线运动路线。

目前，飞行器在飞行过程中，存在路径规划问题。路径规划问题对于飞行器是至关重要的，其需要解决的问题是在空间中找到一条从当前位置到目标位置的无碰撞路径，并满足某些约束条件。飞行器在飞行运动过程中，需要绕开障碍物或禁飞区，避免发生碰撞或违反法律法规等影响安全的情况，这就属于路径规划问题。因此，在路径规划过程中，除了需要考虑障碍物信息的特征，还需要考虑飞行器本身的运动特性，比如旋翼类飞行器可以实现悬停静止，但固定翼飞行器只能在具有一定速度的情况下保持运动。因此，针对不同的飞行器所采用的路径规划算法不同。

在本实施例中，本申请的目标对象包括但不限于：无人飞行器、无人车辆、无人舰艇、载人飞行器、载人车辆、载人舰艇。本申请以飞行器，尤其是固定翼飞行器为例，在固定翼飞行器上应用本申请的路径规划算法。

其中，固定翼飞行器在空中飞行过程中，不仅可以实现静态障碍物避障，也可以将动态障碍物转化为静态障碍物后实现避障。另外，固定翼飞机不同于旋翼飞行器或地面车辆、水面舰艇，无法实现静止、后退等操作，其无法悬停静止，只有具备一定前向速度才能正常飞行，因此适用于固定翼飞行器的禁飞区或障碍规避路径应当满足机动少(转弯少、能量消耗少)、有限机动能力(转弯半径受约束)的特点，其可以进行直线运动与圆周运动。

在本实施例中，该当前位置可以是目标对象的当前位置，目标对象在该当前位置起飞。在该当前位置为当前位置时，该当前位置可以预先确定或者是通过位置传感器检测得到。该当前位置可以为目标对象在飞行过程中实时定位到的位置，也可通过位置传感器检测实时定位确定目标对象的位置。可选地，目标对象在线路径规划时，也可以将障碍物的投影可见顶点更新为目标对象的当前位置，通过不断将障碍物的投影可见顶点更新为目标对象的当前位置，使得目标对象可以避开障碍物运动至目标位置。由于考虑到固定翼飞行器机动会付出额外的能量消耗，本申请生成每一段路径都是直线路径，不会出现复杂弯曲路径，存在路径平滑和机动少的优点。

在本实施例中，该目标位置可以是预先确定的位置。将当前位置与目标位置之间的直线路线确定为目标对象的期望直线运动路线。可选地，本申请可以是平面路径规划，也可以是三维立体空间的路径规划。可将多边形改为多面体，并从水平面与纵向平面两个维度分别计算目标对象的期望直线运动路线。

在正常情况下，若要使得目标对象能按照该期望直线运动路线运动，需要确保目标对象在按照该期望直线运动路线运动过程中是不存在障碍物的。

可选地，在确定目标对象的期望直线运动路线之后，在目标对象按照该期望直线运动路线运动之前或者运动时，需要先执行步骤S40，确定所述目标对象的期望直线运动路线是否存在障碍物。也即确定目标对象在按照该期望直线运动路线运动过程中是否存在障碍物。

可选地，步骤S40可具体包括以下步骤：

步骤S41，获取障碍物信息，并根据所述障碍物信息确定障碍物区域。

在本实施例中，障碍物与禁飞区对于飞行器而言均需要绕开飞行。因此，在飞行过程中，需要获取障碍物信息或者禁飞区的相关信息以便进行路径规划。

可选地，禁飞区可以是预先加载指定的，如法律法规规定的区域；也可以是飞行期间临时划定的，如自定义的区域。

可选地，障碍物可以是静态障碍物，也可以是动态障碍物。障碍物信息包括预设障碍物信息、当前采集的障碍物信息中的至少一个。障碍物信息包括但不限于障碍物位置、障碍物轮廓等。可选地，在该障碍物为静态障碍物时，例如山脉、树木等时，障碍物信息可以预先加载指定的，如在飞行器内预存地图，基于该地图所显示的内容确定障碍物信息；也可以在飞行过程中，通过传感器实时探测获取。在该障碍物为动态障碍物时，例如飞鸟、与该飞行器合作的其它飞行器或者不与该飞行器合作的其它飞行器时，该障碍物信息需要在飞行过程中，通过传感器实时探测采用；也可以从合作的其它飞行器共享同步得到。不管是动态障碍物信息还是静态障碍物信息，还可以是在飞行过程中，同时获取传感器实时探测的障碍物信息以及预存的障碍物信息，共同确定障碍物信息，使得所确定的障碍物信息更加准确，以提高飞行安全。

可选地，可获取所有障碍物信息，也可以只获取部分障碍物信息，还可以在飞行过程中，根据飞行器位置的变化实时加载该位置对应的预存在飞行器数据库中的障碍物信息。

可选地，还可根据飞行阶段的不同、气候的不同、光照的不同、温度的不同、能见度的不同，即根据不同的场景获取该障碍物信息。避免在环境较差的情况下，障碍物信息识别精度下降而影响飞行安全的问题。因此，可从多个渠道采集障碍物信息后进行融合，从而得到更加精确的障碍物信息。例如，在黑夜或者雾天，可以将红外传感器和图像采集传感器采集的信息进行融合后得到障碍物信息。

可选地，可用封闭多边形描述障碍物包络，或者使用多个多边形组合描述障碍物区域。其中，上述的障碍物信息包含多个标识点；可根据障碍物信息确定各个标识点的位置。而为了确定障碍物区域，可分析各个标识点的位置进而从中选取关键标识点；再将各个关键标识点依次连接从而形成障碍物区域。其中，关键标识点为障碍物区域的顶点，该关键标识点的数量可根据具体情况进行确定。其中，确定关键标识点的方式可以是将各个标识点的位置映射至平面坐标系或者三维坐标系中，将各个象限中与原点距离最远的点确定为关键标识点，以至少确定四个关键标识点。可选地，可根据关键标识点的数量确定该障碍物区域的形状。可选地，还可以采用任意边数的多边形或圆形描述障碍物区域。

综上，由于本申请用于描述每个障碍物的特征信息在平面上只需要四个点，在空间上只需要八个点，相比于目前需要存储多个网格信息，存储量降低。另外，由于最少只需四个点形成封闭四边形，即可完全描述所有情形的障碍物。因此在使用过程中，操作人员只需要简单的几步操作即可在地图上规划规避区域或导入规避区域，操作简单。

步骤S42，获取所述障碍物区域的关键标识点所对应的投影点。

在确定障碍物区域之后，可确定各个关键标识点的投影点。

步骤S43，在所述投影点位于所述期望直线运动路线上时，确定所述目标对象的所述期望直线运动路线存在所述障碍物。

在本实施例中，在投影点位于期望直线运动路线上时，则表示目标对象按照该期望直线运动路线运动过程中存在障碍物。

当所述期望直线运动路线存在障碍物时，执行步骤S20，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置，并跳转执行S10。

在本实施例中，当期望直线运动路线上存在障碍物时，则需要重新规划飞行器的飞行路径。本申请不仅可进行静态路径规划，还可进行动态路径规划。针对静态路径规划，当已知所有禁飞区或障碍物信息时，可以上一个顶点位置作为目标对象的当前位置，计算下一路径过渡点。将该下一路径过渡点更新为目标对象的当前位置，进而得到当前位置至目标位置的期望直线运动路线。其中，该路径过渡点可从投影可见顶点中选取得到。

当在飞行过程中外部临时给定禁飞区或通过传感器探测到障碍物时，可应用于局部在线规划，可得到当前位置的路径点，到达当前路径点后再次运行一次路径规划即可得到下一个路径点，直至到达目标位置。

在本实施例中，受光沿直线传播且无法穿透非透明体的现象启发，利用投影可见顶点有且仅有两个的基本原理，从而确定障碍物相对于目标对象的投影可见顶点，进而根据该投影可见顶点确定路径过渡点，从而根据将该路径过渡点更新为目标对象的当前位置后重新结合目标位置进行路径规划。

可选地，当目标对象的期望直线运动路线存在障碍物时，根据目标对象的当前位置确定障碍物相对于目标对象的投影可见顶点。可从所有的投影可见顶点中选择其中投影可见顶点作为路径过渡点，进而将该路径过渡点更新为目标对象的当前位置。

可选地，当目标对象的期望直线运动路线存在障碍物时，可确定障碍物的数量。在障碍物数量为一个时，那么可根据目标对象的当前位置确定这个障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点。由于每个障碍物存在的两个投影可见顶点，也即表示存在两个投影可见顶点。

本申请可采用红外传感器或者激光雷达传感器等，从A发射光线照射不透光多边形，若顶点在AB垂线方向的投影点仍对A点可见，则将光线所经过的障碍物的顶点称为投影可见顶点。对任意多边形，投影可见顶点有且仅有两个。

可选地，可确定障碍物的各个关键标识点在目标对象的运动路线的垂直方向上的投影点，根据该投影点与目标对象的当前位置之间的距离确定投影可见顶点。

针对存在一个障碍物的情况。参照图3，例如假设A为目标对象的当前位置，B为目标对象的目标位置；那么沿着A向障碍物Q发射光线时，由于障碍物Q是非透明体，因此在向Q发射光线时，障碍物Q相对于A点存在两个投影可见顶点，也即v1和v2。

可选地，由于确定的投影可见顶点存在多个，为了确定目标对象的最优运动路线，需要从中选取路径过渡点；选取的该路径过渡点与目标位置和当前位置之间的连线是最短的。具体的，从所有的投影可见顶点中选择路径过渡点可以是：确定各个投影可见顶点与目标对象的当前位置之间的距离，将距离最短时所对应的投影可见顶点确定为路径过渡点。例如图3中的，A点与v2之间的距离小于A点与v1之间的距离，因此，可将v2确定为路径过渡点。

可选地，若障碍物存在多个时，根据所述目标对象的当前位置确定各个所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点。其中，每个障碍物相对于目标对象的投影可见顶点为两个。此时，投影可见顶点为至少四个。

针对存在多个障碍物的情况，参照图4和图2。

首先，可计算各障碍物区域的关键标识点，即顶点到期望直线运动路线AB的距离以及在AB上的投影点；将无顶点投影在线段AB上的多边形排除，剩余多边形构成集合Ω；由于图4中的Q3无顶点投影在线段AB上，因此，可将Q3排除，则集合Ω包括Q1和Q2的关键标识点。且当前相对于A点的投影可见顶点为Q1的C21和C23，以及Q2的C13。

接着，判断AB是否穿越Ω中多边形，若否，则退出。若是，则表示存在障碍物，需要进一步进行路径规划。由于AB穿越了图4中的Q2，因此，上述剩余的投影可见顶点为Q1的C23以及Q2的C13。需要计算C23和C13与B点的连线是否经过障碍物，若经过障碍物，则可继续计算障碍物相对于C23的投影可见顶点。

最后，通过上述方式确定目标对象所可以经过的各个路径点，将各个路径点连线即形成目标对象的运动路线。从图4可知，目标对象的飞行路线包括A-C21-V-B、A-C23-C11-V-B和A-C13-B。其中，路线A-C23-C11-V-B的路径最短，因此，可将其作为目标对象的运动路线。

由于生成的路径点是从确定的点集中产生的，因此能够生成稳定且确定的路径，不会出现无法搜索到路径解或需要多次搜索的情形。且由于能够在确定时间内完成路径搜索，因此更安全可靠。

可选地，在飞行器路径规划过程中，会实时检测障碍物是否会发生变化。可通过获取障碍物信息以检测障碍物是否发生变化。在障碍物发生变化时，需要实时修正障碍物信息，以提高最终规划的路线的准确性。例如，在飞行器飞行过程中，针对动态的障碍物，获取障碍物信息，根据障碍物信息确定障碍物位置，在障碍物位置发生变化时，则需要修正障碍物后重新进行路径规划。可选地，可在检测到障碍物发生变化时，根据当前获取的障碍物信息更新障碍物；或者是获取飞行器当前的位置，获取与飞行器当前的位置匹配的地图信息，根据当前的地图信息确定障碍物信息，比如障碍物位置或者障碍物区域等，采用该障碍物信息更新障碍物。从而实现在路径规划过程中，实时对障碍物信息进行修正，进而根据修正后的障碍物信息进行路径规划，使得所确定的路径更加准确。

可选地，若障碍物存在多个时，目标对象的路径规划方式以及运动方式可以是：先根据目标对象的当前位置与路径过渡点确定目标对象的第一运动路线。在目标对象基于该第一运动路线运动至路径过渡点之后，在该路径过渡点重新进行路径规划。此处的路径规划方式为：根据该路径规划点与目标位置确定目标对象的第二运动路线；当该第二运动路线未存在障碍物时，则控制目标对象基于第二运动路线运动至目标位置。

可选地，还可以在飞行器的显示屏上显示所确定的各个期望直线运动路线；在接收到飞行员的选择指令时，确定目标对象的期望直线运动路线；还可以是通过地面站确定目标对象的期望直线运动路线；还可以是在飞行器的显示屏推送各个期望直线运动路线中的最优路线，供飞行员选择等。

当所述期望直线运动路线未存在障碍物时，执行步骤S30，控制所述目标对象按所述期望直线运动路线运动。

在本实施例中，若期望直线运动路线未存在障碍物，且障碍物只有一个时，可控制所述目标对象按所述期望直线运动路线运动。

本实施例根据上述技术方案，通过生成一系列直线路径并最终到达目标位置，以直线航迹跟踪的方式完成每一段直线路径，每一段只需计算所需跟踪的直线航迹的目标顶点，满足固定翼飞行器自身特点。并在路径规划过程中，无需将障碍物栅格化处理后再进行路径规划，而是通过受光沿直线传播且无法穿透非透明体的现象启发，利用投影可见顶点有且仅有两个的原理，将路径点选择范围缩小，从而减小计算量，提高路径规划效率。

如图5所示，图5为本发明实施例方案涉及的路径规划装置的硬件运行环境的结构示意图。

如图5所示，该路径规划装置可以包括：处理器1001，例如CPU，存储器1005，用户接口1003，网络接口1004，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的路径规划装置结构并不构成对路径规划装置限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图5所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及路径规划程序。其中，操作系统是管理和控制路径规划装置硬件和软件资源的程序，路径规划程序以及其它软件或程序的运行。

在图5所示的路径规划装置中，用户接口1003主要用于连接终端，与终端进行数据通信；网络接口1004主要用于后台服务器，与后台服务器进行数据通信；处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的路径规划程序。

在本实施例中，路径规划装置包括：存储器1005、处理器1001及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的路径规划程序，其中：

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，执行以下操作：

根据目标对象的当前位置与目标位置确定所述目标对象的期望直线运动路线；

当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置，并跳转执行S10；

当所述期望直线运动路线未存在障碍物时，控制所述目标对象按所述期望直线运动路线运动。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

当所述目标对象的所述期望直线运动路线存在障碍物时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点；

从所有所述投影可见顶点中选择路径过渡点；

将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

当所述目标对象的期望直线运动路线存在障碍物时，确定所经过的障碍物数量；

在所述障碍物数量为一个时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点；或者，

在所述障碍物数量为至少两个时，根据所述目标对象的当前位置确定各个所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，其中，每个所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点为两个。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

确定各个所述投影可见顶点与所述目标对象的当前位置之间的距离；

将所述距离最短时所对应的投影可见顶点，确定为所述路径过渡点。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

根据所述目标对象的当前位置与所述路径过渡点，确定所述目标对象的第一运动路线；

控制所述目标对象基于所述第一运动路线运动至所述路径过渡点；

根据所述路径过渡点与目标位置确定所述目标对象的第二运动路线；

当所述第二运动路线未存在障碍物时，控制所述目标对象基于所述第二运动路线运动至所述目标位置。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

确定所述目标对象的期望直线运动路线是否存在障碍物；

所述确定所述目标对象的期望直线运动路线是否存在障碍物的步骤包括：

获取障碍物信息，并根据所述障碍物信息确定障碍物区域；

获取所述障碍物区域的关键标识点所对应的投影点；

在所述投影点位于所述期望直线运动路线上时，确定所述目标对象的所述期望直线运动路线存在所述障碍物。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

根据所述障碍物信息确定各个标识点的位置；

从所有所述标识点中选取至少四个关键标识点；

根据各个所述关键标识点生成所述障碍物区域，所述关键标识点为所述障碍物区域的顶点。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

所述障碍物信息包括预设障碍物信息、当前采集的障碍物信息中的至少一个。

处理器1001调用存储器1005中存储的路径规划程序时，还执行以下操作：

确定所述障碍物的各个关键标识点，在所述目标对象的运动路线的垂直方向上的投影点；

根据所述投影点与所述目标对象的当前位置之间的距离，确定所述投影可见顶点。

本发明实施例提供了路径规划方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

基于同一发明构思，本申请还公开了一种飞行器，该飞行器包括路径规划装置。

由于本申请实施例提供的飞行器，为实施本申请实施例的方法所应用的飞行器，故而基于本申请实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该飞行器的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本申请实施例的方法所应用的飞行器都属于本申请所欲保护的范围。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有路径规划程序，所述路径规划程序被处理器执行时实现如上所述的路径规划方法的各个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

由于本申请实施例提供的存储介质，为实施本申请实施例的方法所采用的存储介质，故而基于本申请实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该存储介质的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本申请实施例的方法所采用的存储介质都属于本申请所欲保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：

S10：根据目标对象的当前位置与目标位置确定所述目标对象的期望直线运动路线；

S20：当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置，并跳转执行S10；

S30：当所述期望直线运动路线未存在障碍物时，控制所述目标对象按所述期望直线运动路线运动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置的步骤包括：

当所述目标对象的所述期望直线运动路线存在障碍物时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点；

从所有所述投影可见顶点中选择路径过渡点；

将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述目标对象的所述期望直线运动路线存在障碍物时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点的步骤包括：

当所述目标对象的期望直线运动路线存在障碍物时，确定所经过的障碍物数量；

在所述障碍物数量为一个时，根据所述目标对象的当前位置确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点；或者，

在所述障碍物数量为至少两个时，根据所述目标对象的当前位置确定各个所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，其中，每个所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点为两个。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所有所述投影可见顶点中选择路径过渡点的步骤包括：

确定各个所述投影可见顶点与所述目标对象的当前位置之间的距离；

将所述距离最短时所对应的投影可见顶点，确定为所述路径过渡点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点之后，还包括：

根据所述目标对象的当前位置与所述路径过渡点，确定所述目标对象的第一运动路线；

控制所述目标对象基于所述第一运动路线运动至所述路径过渡点；

根据所述路径过渡点与目标位置确定所述目标对象的第二运动路线；

当所述第二运动路线未存在障碍物时，控制所述目标对象基于所述第二运动路线运动至所述目标位置。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述期望直线运动路线存在障碍物时，确定所述障碍物相对于所述目标对象的投影可见顶点，根据所述投影可见顶点确定路径过渡点，并将所述路径过渡点更新为所述目标对象的当前位置的步骤之前，还包括：

确定所述目标对象的期望直线运动路线是否存在障碍物；

所述确定所述目标对象的期望直线运动路线是否存在障碍物的步骤包括：

获取障碍物信息，并根据所述障碍物信息确定障碍物区域；

获取所述障碍物区域的关键标识点所对应的投影点；

在所述投影点位于所述期望直线运动路线上时，确定所述目标对象的所述期望直线运动路线存在所述障碍物。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述障碍物信息确定障碍物区域包括：

根据所述障碍物信息确定各个标识点的位置；

从所有所述标识点中选取至少四个关键标识点；

根据各个所述关键标识点生成所述障碍物区域，所述关键标识点为所述障碍物区域的顶点。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述障碍物信息包括预设障碍物信息、当前采集的障碍物信息中的至少一个。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述障碍物的各个关键标识点，在所述目标对象的运动路线的垂直方向上的投影点；

根据所述投影点与所述目标对象的当前位置之间的距离，确定所述投影可见顶点。

10.一种路径规划装置，其特征在于，所述路径规划装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的路径规划程序，所述路径规划程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的路径规划方法的步骤。

11.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括如权利要求10所述的路径规划装置。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有路径规划程序，所述路径规划程序被处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的路径规划方法的步骤。

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