1.一种用于室内移动机器人运动控制的混合路径规划方法,其特征在于:具体包含如下步骤;步骤1,建立室内机器人工作环境的全局栅格地图模型,并设置机器人运动的起点和目标点;步骤2,对栅格地图中的障碍物进行预处理;步骤3,在当前时刻的栅格地图中,对机器人采用并行Bi-directionalA-star算法实施全局路径规划策略,搜索获取由当前位置到目标点的无碰撞较优路径;步骤4,分割步骤3所述方法所得的无碰撞较优路径,提取出一系列局部目标点,具体指起点、拐点以及目标点的集合;步骤5,开启动态地图线程,实时更新传感器扫描重建的局部栅格地图信息;步骤6,开启局部路径规划线程,实时读取步骤5所述动态地图线程提供的局部地图信息,以步骤4所述的局部目标点为当前目标点,对机器人采用改进ArtificialPotentialField算法实施局部动态路径规划策略,规划出一条躲避新增障碍物和运动障碍物的局部无碰撞路径;步骤7,开启机器人运动控制线程,实时读取步骤6所述局部路径规划线程提供的机器人位置信息,控制机器人跟随局部路径运动;在步骤6中,开启局部路径规划线程,实时读取当前时刻动态地图线程提供的局部地图信息,对机器人实施改进APF算法,使得机器人到达当前的局部目标点;通过更新局部起点和局部目标点,完成机器人从起点到目标点的分段路径规划;其中,提出window-APF的实现方式,将过程根据障碍物影响距离计算整个地图的势场优化为过程计算当前点为中心、障碍物影响距离为半径的窗口地图的势场;同时,采用改进斥力势场函数,在原有的斥力势场基础上添加当前位置与目标点距离D_curr_goal因子,并通过设定该因子的指数参数,达到平衡解决碰撞和目标不可达问题;采用回退-虚拟目标点法处理局部极小值陷阱问题,将处于局部极小值位置的机器人回退到N步,并添加虚拟目标点,其中虚拟目标点的设置满足当前位置-目标点-虚拟目标点构成等边三角形,且当前位置与虚拟目标点的距离D_curr_virtual等于目标点与虚拟目标点的距离D_goal_virtual;然后以当前位置为起点,虚拟目标点为终点,进行APF路径规划的迭代过程。
2.根据权利要求1所述的用于室内移动机器人运动控制的混合路径规划方法,其特征在于,在步骤1中,使用环境描述方式简单、易于维护的栅格模型作为路径规划的地图模型。
3.根据权利要求1所述的用于室内移动机器人运动控制的混合路径规划方法,其特征在于,在步骤2中,根据机器人自身大小和最小安全距离对栅格地图所表示的障碍物进行膨胀处理,对障碍物栅格位置的相邻栅格作障碍物栅格标记。
4.根据权利要求1所述的用于室内移动机器人运动控制的混合路径规划方法,其特征在于,在步骤3中,开启并行的两个线程同时进行正向和反向的A-star路径搜索过程;其中,路径搜索过程中,相对目标点的位置保持不变;搜索结束条件是两个搜索方向的待考察点集合相遇;路径回溯是从相遇的待考察点开始。
5.根据权利要求1所述的用于室内移动机器人运动控制的混合路径规划方法,其特征在于,在步骤4中,采用消除多余路径点的方法,得到只包含起点、拐点、目标点的路径点集合,然后以拐点为分界点,分割全局路径。