CN117553819A - 无人叉车室外装卸路径规划方法及装置 - Google Patents

无人叉车室外装卸路径规划方法及装置 Download PDF

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CN117553819A CN202410035267.8A CN202410035267A CN117553819A CN 117553819 A CN117553819 A CN 117553819A CN 202410035267 A CN202410035267 A CN 202410035267A CN 117553819 A CN117553819 A CN 117553819A
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任宇飞
尹晓旭
孟德强
王薇薇
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Qilu Aerospace Information Research Institute
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Abstract

本申请提供一种无人叉车室外装卸路径规划方法及装置，涉及路径规划技术领域。所述方法包括：基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径。本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法及装置，可以提高路径规划效率。

Description

无人叉车室外装卸路径规划方法及装置
技术领域
本申请涉及路径规划技术领域，尤其涉及一种无人叉车室外装卸路径规划方法及装置。
背景技术
自动化仓储物流库的室外无人化装卸车是行业的一大技术难点。传统的智能叉车多在室内进行点对点的无人化作业，路径规划多为直线与圆弧路径的组合，但在室外非上车装卸车作业过程中，叉车的行进方式属于非固定路线非固定点位，且涉及到姿态和移动模式的调整。目前对于无人叉车室外装卸路径进行规划的方法还存在规划效率低下的问题，难以满足日益增长的仓储物流需求。
发明内容
本申请提供一种无人叉车室外装卸路径规划方法及装置，用以解决现有技术中无人叉车室外装卸路径规划效率低下的缺陷。
第一方面，本申请实施例提供一种无人叉车室外装卸路径规划方法，包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
可选地，所述基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿，包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与舵轮转角的三角函数值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的偏航角；并基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与偏航角的三角函数值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的位置。
可选地，所述初始拓展节点位姿的具体计算公式如下：
其中，=1,2……n，n表示初始拓展节点数量，/>表示初始拓展节点/>的横坐标，表示期望拓展距离，该距离大于栅格地图中栅格对角线长度，/>表示初始拓展节点对应的无人叉车的方向，/>表示起点处对应的无人叉车的偏航角，/>表示初始拓展节点的纵坐标，/>表示初始拓展节点/>对应的无人叉车的偏航角，/>表示初始拓展节点/>对应的无人叉车的舵轮转角，/>表示无人叉车的轴距。
可选地，所述基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿，包括：
将旋转矩阵与所述初始拓展节点位姿矩阵的乘积，与所述当前节点位姿矩阵相加，得到栅格地图上目标拓展节点位姿矩阵。
可选地，所述目标拓展节点位姿的具体计算公式如下：
其中，表示目标拓展节点/>的横坐标，/>表示目标拓展节点的纵坐标，/>表示目标拓展节点/>的对应的无人叉车的偏航角，/>表示当前节点的横坐标，/>表示当前节点的纵坐标，/>表示当前节点对应的无人叉车的偏航角，/>表示当前节点对应的旋转矩阵，/>表示初始拓展节点/>的横坐标，/>表示初始拓展节点/>的纵坐标，/>表示初始拓展节点/>的对应的无人叉车的偏航角。
可选地，所述方法还包括：
基于无人叉车起点位姿、终点位姿与叉臂状态，确定无人叉车的活动作业区域；
基于无人叉车的活动作业区域，确定所述栅格地图。
可选地，所述方法还包括：
基于所述目标节点包含的方向信息，对所述第一规划路径进行前进、后退路段的分段处理，得到第二规划路径。
第二方面，本申请实施例提供一种无人叉车室外装卸路径规划装置，包括：
第一确定模块，用于基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
第二确定模块，用于基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
规划模块，用于基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
第三方面，本申请还提供一种电子设备，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第一方面所述的方法。
第四方面，本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
第五方面，本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法及装置，通过计算初始拓展节点，再基于初始拓展节点计算目标拓展节点，基于目标拓展节点可以确定无人叉车室外装卸规划路径。基于初始拓展节点计算目标拓展节点的计算方式，可以为无人叉车在室外的非固定点位和路线的装卸车作业的路径规划中实时规划耗时较短且符合叉车运动约束的最优行进路径，使得叉车能够根据该路径完成装卸车作业，提高仓储物流效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的无人叉车室外装卸路径规划方法的流程示意图；
图2是本申请提供的无人叉车整体作业区域示意图；
图3是本申请提供的无人叉车拓展节点示意图；
图4是本申请提供的无人叉车局部作业区域示意图；
图5是本申请提供的无人叉车叉臂落下状态下路径规划仿真结果示意图；
图6是本申请提供的无人叉车叉臂抬升状态下路径规划仿真结果示意图；
图7是本申请提供的无人叉车室外装卸路径规划方法的具体实例示意图；
图8是本申请提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1是本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法的流程示意图。参照图1，本申请实施例提供一种无人叉车室外装卸路径规划方法，其执行主体可以为电子设备，例如，可以为一个控制器，该方法可以包括：
步骤110、基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；位姿包括：位置和偏航角；
步骤120、基于当前节点位姿、初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；旋转矩阵是基于当前节点位姿确定的；
步骤130、基于目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；第一规划路径包括至少一个目标节点；目标节点包含位置、偏航角与方向信息；目标节点是基于目标拓展节点位姿确定的。
图2是在栅格地图上表示的无人叉车整体作业区域示意图。其中，x轴表示栅格地图的横坐标，y轴表示栅格地图上的纵坐标。月台高度约为2m，货车以垂直于月台方向停靠，无人叉车需要在货车两侧叉取货物并将货物卸到月台虚线货位处，或从月台货位叉取货物并装至货车上，因此每个叉车在装卸一辆货车时工作区域相对固定。
为解决室内叉车现有路径规划技术不能灵活室外装卸车路径的问题，实现叉车在非固定点位和非固定路线情况下的实时路径规划，本申请可以基于改进的混合A算法规划无人叉车室外装卸路径。
在步骤110中，控制器可以获取无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角。基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，控制器可以计算栅格地图上以原点为基础的一系列初始拓展节点位姿。其中，位姿属性可以包括位置信息和偏航角。位置主要指节点在月台工作区栅格地图上的坐标。偏航角可以表示无人叉车前轮中心点指向尾部的中轴线与栅格地图坐标系x轴的夹角，可以以逆针为正方向。
在步骤120中，控制器可以获取当前节点位姿，步骤110中计算的初始拓展节点位姿，并获取基于当前节点位姿确定的旋转矩阵。基于当前节点位姿、初始拓展节点位姿与旋转矩阵可以确定栅格地图上目标拓展节点位姿，目标拓展节点如图3所示。
在步骤130中，控制器基于目标拓展节点位姿，可以确定无人叉车室外装卸第一规划路径。例如，控制器可以结合目标拓展节点位姿与A算法，确定第一规划路径中的各个路径点（即目标节点），各路径点都可以包含位置、偏航角与方向信息。无人叉车可以按第一规划路径中的各个路径点信息行驶，从而实现对无人叉车的运动控制。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法，通过计算初始拓展节点，再基于初始拓展节点计算目标拓展节点，基于目标拓展节点可以确定无人叉车室外装卸规划路径。基于初始拓展节点计算目标拓展节点的计算方式，可以为无人叉车在室外的非固定点位和路线的装卸车作业的路径规划中实时规划耗时较短且符合叉车运动约束的最优行进路径，使得叉车能够根据该路径完成装卸车作业，提高仓储物流效率。
在一个实施例中，基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿，包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与舵轮转角的三角函数值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的偏航角；并基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与偏航角的三角函数值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的位置。
控制器可以获取无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与舵轮转角，并将无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与舵轮转角的三角函数值三者相乘，得到三者的乘积，并用三者的乘积除以无人叉车的轴距，从而得到栅格地图上初始拓展节点的偏航角。
控制器可以基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与初始偏航角的余弦值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的横坐标；并基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与初始偏航角的正弦值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的纵坐标。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法，通过无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角来确定初始拓展节点位姿，初始拓展节点位姿的确定可以提高目标拓展节点位姿确定的效率，从而提高路径规划的效率和仓储物流效率。
在一个实施例中，初始拓展节点位姿的具体计算公式如下：
其中，=1,2……n，n表示初始拓展节点数量，/>表示初始拓展节点/>的横坐标，表示期望拓展距离，该距离大于栅格地图中栅格对角线长度，/>表示初始拓展节点对应的无人叉车的方向，/>表示起点处对应的无人叉车的偏航角，/>表示初始拓展节点的纵坐标，/>表示初始拓展节点/>对应的无人叉车的偏航角，/>表示初始拓展节点/>对应的无人叉车的舵轮转角，/>表示无人叉车的轴距。
其中，期望拓展距离大于栅格地图中栅格对角线长度，可以确保拓展节点与初始节点不在同一栅格内。
控制器可以根据无人叉车的运动学模型以及舵轮转角的限制，以固定车速及不同的舵轮转角计算以原点为基础的一系列初始拓展节点，拓展节点可以包括方向属性，表示前进或后退，用Nodedir表示。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法，通过无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角来计算初始拓展节点位姿，初始拓展节点位姿的确定可以提高目标拓展节点位姿确定的效率，从而提高路径规划的效率和仓储物流效率。
在一个实施例中，基于当前节点位姿、初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿，包括：
将旋转矩阵与初始拓展节点位姿矩阵的乘积，与当前节点位姿矩阵相加，得到栅格地图上目标拓展节点位姿矩阵。
控制器可以基于当前节点对应的无人叉车的偏航角，确定旋转矩阵，然后以当前节点的位姿数据结合初始拓展节点位姿，通过旋转矩阵得到一系列目标拓展节点Nodechild。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法，通过当前节点的位姿数据结合初始拓展节点位姿和旋转矩阵来计算目标拓展节点位姿，这种方式可以一次计算一系列目标拓展节点，而不需要单独计算单个目标拓展节点，从而可以大大提高拓展节点的计算速度，从而提高路径规划的效率和仓储物流效率。
在一个实施例中，目标拓展节点位姿的具体计算公式如下：
其中，表示目标拓展节点/>的横坐标，/>表示目标拓展节点的纵坐标，/>表示目标拓展节点/>的对应的无人叉车的偏航角，/>表示当前节点的横坐标，/>表示当前节点的纵坐标，/>表示当前节点对应的无人叉车的偏航角，/>表示当前节点对应的旋转矩阵，/>表示初始拓展节点/>的横坐标，/>表示初始拓展节点/>的纵坐标，/>表示初始拓展节点/>的对应的无人叉车的偏航角。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法，通过当前节点的位姿数据结合初始拓展节点位姿和旋转矩阵来计算目标拓展节点位姿，这种方式可以一次计算一系列目标拓展节点，而不需要单独计算单个目标拓展节点，进一步提高了拓展节点的计算速度，从而提高路径规划的效率和仓储物流效率。
在一个实施例中，无人叉车室外装卸路径规划方法还包括：
基于无人叉车起点位姿、终点位姿与叉臂状态，确定无人叉车的活动作业区域；
基于无人叉车的活动作业区域，确定栅格地图。
控制器可以获得起点和终点的目标位姿，具体可以通过与无人叉车上定位模块交互从而获取叉车在月台作业区局部坐标系下的当前位姿作为起点位姿，并与调度系统交互从而获得当前流程下叉臂状态以及叉车需要前往的终点位姿/>。
根据无人叉车起点和终点位姿以及调度系统反馈的叉臂状态可以判断叉车的活动作业区域。控制器可以基于此构建叉车在月台和货车间作业的最优大小和分辨率的栅格化地图。
如图4所示，由于货车和月台均具有一定高度，因此叉车在货车和月台前的装卸车流程涉及抬叉与降叉动作。而叉车的行进规范中要求叉车在运输过程中叉臂不能高于一定高度，因此叉车在图中月台货位上侧、货车尾部位置右侧的虚线框范围内活动时，叉臂应处于落叉状态；叉臂抬升高过月台和叉车高度后，叉车的活动范围会增大，如图4中包含月台货位的虚线框区域。因此，根据叉车装卸车流程中的叉臂状态，可以确定路径规划地图的大小，较粗虚线框地图区域确保了叉车不会与货车和月台发生碰撞，较细虚线框地图区域使得叉车能够从货车或月台处取放货，同时两者均缩小了叉车的实际工作区域。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法，通过无人叉车起点位姿、终点位姿与叉臂状态来确定栅格地图，而栅格地图的大小及分辨率可以影响路径规划的效率，本申请的方法可以构建最优大小和分辨率的栅格化地图，能够增加路径规划速度，进一步提高路径规划的效率。
在一个实施例中，无人叉车室外装卸路径规划方法还包括：
基于目标节点包含的方向信息，对第一规划路径进行前进、后退路段的分段处理，得到第二规划路径。
第一规划路径可以由一系列目标节点构成，目标节点中可以包含有方向信息。基于目标节点包含的方向信息，控制器可以对第一规划路径进行前进、后退路段的划分，得到分段处理后的第二规划路径。第二规划路径中包含的各路径节点信息可以用表示。其中，dir主要表示路径节点对应的无人叉车的方向。如图5所示，分别为栅格地图上叉臂降落状态下对应的叉车从月台至货车侧面以及货车侧面至月台的可行路径，其中，x轴表示栅格地图的横坐标，y轴表示栅格地图上的纵坐标；如图6所示，分别为栅格地图上叉臂抬升状态下对应的从货车上取货以及从月台取货的可行路径，其中，x轴表示栅格地图的横坐标，y轴表示栅格地图上的纵坐标。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划方法，通过对第一规划路径进行前进、后退路段的分段处理，得到第二规划路径，可以便于无人叉车的运动控制，从而进一步提高仓储物流效率。
如图7所示，可以结合具体示例对上述各实施例的技术方案进一步说明。
根据叉车起点位姿和目标位姿，可以确定栅格地图中的起点Nodestart和终点Nodegoal。可以建立Open列表和Close列表，并将叉车起点放入Open列表中，初始化路径节点属性，包括位姿，父节点Nodepar，方向Nodedir，移动代价g，启发代价h以及总代价F=g+h。其中总代价F具体代表起点经某节点到终点的距离估计值，g代表起点到某节点的实际移动距离，h代表某节点到终点的启发距离值，取某节点到终点的Reeds-Shepp曲线距离、曼哈顿距离以及Dijkstra算法计算距离三者的最大值。
判断Open列表是否为空，若满足，路径规划结束，输出起点至终点的最优规划路径；若不满足，循环执行以下步骤获得初始规划路径：
（1）在Open列表中选取总代价值F最小的节点作为当前节点Nodecurrent，将Nodecurrent从Open列表删除，并放入Close列表中。
（2）判断是否可以利用Reeds-Shepp曲线规划从当前节点Nodecurrent到目标点Nodegoal的无碰撞路径，如果可以则循环退出，输出混合A算法搜索路径和Reeds-Shepp曲线的组合路径；如果不可以则进行下一步。Reeds-Shepp曲线为从起点到终点的考虑车辆动力学但不考虑碰撞的最优路径，该曲线通过车辆最小转弯半径的圆弧和直线拼接组成，曲线类型共有48种。
（3）以当前节点的位姿数据结合初始拓展节点通过旋转矩阵得到一系列拓展节点Nodechild。
（4）依次判断所有的拓展节点，首先判断该拓展节点是否会导致碰撞，包括该节点处地形表示障碍或地图边界，进而判断该节点是否已经在Close列表中，若二者满足其一，则放弃该节点，判断下一节点；若均为否，则进行下一步。
（5）判断该Nodechild位姿与目标点Nodegoal位姿的偏差是否在较小范围内，若满足，则循环退出，输出混合A算法的搜索路径；若不满足，进行下一步。
（6）判断该Nodechild是否在Open列表中，如果不在，则计算该拓展节点的移动代价g、启发代价h和总代价F=g+h，将该Nodechild的父节点记为Nodecurrent，将该节点添加至Open列表；若该节点在Open列表中，则进行下一步。
（7）计算以当前节点为父节点的该拓展节点的移动代价g，并和开放列表中该拓展节点的原g值比较，若大于，则不做任何处理；若小于，更新开放列表中该拓展节点的g值和总代价F值，并将其父节点更新为当前节点，然后跳转到（1）步骤。
与上述步骤相对应，控制器可以包括以下模块：
起点终点获取模块。用于与定位传感器模块和调度系统模块的信息交互，以获取叉车在装卸车流程中的起点和目标点的位姿。
地图构建模块。用于根据起始点位姿和作业区范围构建叉车装卸车作业的最优栅格化地图。
初始路径规划模块。用于在栅格化地图的基础上，利用改进的混合A算法规划从起点到目标点位姿的最优全局路径，路径由一系列包含位置、偏航角和前进模式的路径点组成。
路径后处理模块。用于改进混合A算法生成初始路径的后处理，包括根据前进模式将路径分段，计算路径点处的曲率、参考速度等，生成信息更为丰富的最终路径，以便于运动控制模块使用。
本申请提出的无人叉车室外装卸路径规划方法，首先基于叉车的当前位姿以及装卸车流程所规定的目标位姿确定叉车的活动区域，进而构建最优栅格化地图，并利用改进的混合A算法规划避免碰撞且符合叉车运动约束的可行路径，与传统的路径规划方法无法灵活的规划出合理且平滑的路径，叉车难以基于路径完成复杂的装卸车作业相比，本申请的路径规划方式更加灵活，且能够解决室外非固定点位和路线的装卸车作业过程中的路径规划问题，提高仓储物流的作业效率。
下面对本申请提供的无人叉车室外装卸路径规划装置进行描述，下文描述的无人叉车室外装卸路径规划装置与上文描述的无人叉车室外装卸路径规划方法可相互对应参照。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划装置，可以包括：
第一确定模块，用于基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
第二确定模块，用于基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
规划模块，用于基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
本申请实施例提供的无人叉车室外装卸路径规划装置，通过计算初始拓展节点，再基于初始拓展节点计算目标拓展节点，基于目标拓展节点可以确定无人叉车室外装卸规划路径。基于初始拓展节点计算目标拓展节点的计算方式，可以为无人叉车在室外的非固定点位和路线的装卸车作业的路径规划中实时规划耗时较短且符合叉车运动约束的最优行进路径，使得叉车能够根据该路径完成装卸车作业，提高仓储物流效率。
具体地，本申请实施例提供的上述无人叉车室外装卸路径规划装置，能够实现上述执行主体为控制器的方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器（processor）810、通信接口（Communications Interface）820、存储器（memory）830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行无人叉车室外装卸路径规划方法，例如包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
另一方面，本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的无人叉车室外装卸路径规划方法的步骤，例如包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
又一方面，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的无人叉车室外装卸路径规划方法的步骤，例如包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无人叉车室外装卸路径规划方法，其特征在于，包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
2.根据权利要求1所述的无人叉车室外装卸路径规划方法，其特征在于，所述基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿，包括：
基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与舵轮转角的三角函数值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的偏航角；并基于无人叉车的期望拓展距离、方向量化值与偏航角的三角函数值三者的乘积，确定栅格地图上初始拓展节点的位置。
3.根据权利要求2所述的无人叉车室外装卸路径规划方法，其特征在于，所述初始拓展节点位姿的具体计算公式如下：
；
其中，=1,2……n，n表示初始拓展节点数量，/>表示初始拓展节点/>的横坐标，/>表示期望拓展距离，该距离大于栅格地图中栅格对角线长度，/>表示初始拓展节点/>对应的无人叉车的方向，/>表示起点处对应的无人叉车的偏航角，/>表示初始拓展节点/>的纵坐标，/>表示初始拓展节点/>对应的无人叉车的偏航角，/>表示初始拓展节点/>对应的无人叉车的舵轮转角，/>表示无人叉车的轴距。
4.根据权利要求1所述的无人叉车室外装卸路径规划方法，其特征在于，所述基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿，包括：
将旋转矩阵与所述初始拓展节点位姿矩阵的乘积，与所述当前节点位姿矩阵相加，得到栅格地图上目标拓展节点位姿矩阵。
5.根据权利要求4所述的无人叉车室外装卸路径规划方法，其特征在于，所述目标拓展节点位姿的具体计算公式如下：
；
；
其中，表示目标拓展节点/>的横坐标，/>表示目标拓展节点/>的纵坐标，/>表示目标拓展节点/>的对应的无人叉车的偏航角，/>表示当前节点的横坐标，/>表示当前节点的纵坐标，/>表示当前节点对应的无人叉车的偏航角，表示当前节点对应的旋转矩阵，/>表示初始拓展节点/>的横坐标，/>表示初始拓展节点/>的纵坐标，/>表示初始拓展节点/>的对应的无人叉车的偏航角。
6.根据权利要求1所述的无人叉车室外装卸路径规划方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于无人叉车起点位姿、终点位姿与叉臂状态，确定无人叉车的活动作业区域；
基于无人叉车的活动作业区域，确定所述栅格地图。
7.根据权利要求1所述的无人叉车室外装卸路径规划方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述目标节点包含的方向信息，对所述第一规划路径进行前进、后退路段的分段处理，得到第二规划路径。
8.一种无人叉车室外装卸路径规划装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于基于无人叉车的期望拓展距离、方向、偏航角与舵轮转角，确定栅格地图上初始拓展节点位姿；所述位姿包括：位置和偏航角；
第二确定模块，用于基于当前节点位姿、所述初始拓展节点位姿与旋转矩阵，确定栅格地图上目标拓展节点位姿；所述旋转矩阵是基于所述当前节点位姿确定的；
规划模块，用于基于所述目标拓展节点位姿，确定无人叉车室外装卸第一规划路径；所述第一规划路径包括至少一个目标节点；所述目标节点包含位置、偏航角与方向信息；所述目标节点是基于所述目标拓展节点位姿确定的。
9.一种电子设备，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至7任一项所述无人叉车室外装卸路径规划方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述无人叉车室外装卸路径规划方法。
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