技术特征：
1.一种基于改进方向评价函数dwa算法的局部路径规划方法，其特征在于，包括：通过无人车slam功能对环境进行同步定位与建图，生成栅格地图和代价地图，发布二维导航目标；采用dwa算法生成采样轨迹，用改进的方向评价函数做采样轨迹代价计算；判断最小代价路径是否可达，若选取位置半径长度内出现占用概率高于阈值的点，判定此点不可达，缩短半径到可达点的位置，作为下一路径点方向；判断无人车对路径点和目标点的夹角，若大于阈值则重新发布二维导航目标，处于阈值范围内则驶向二维导航目标。2.根据权利要求1所述的基于改进方向评价函数dwa算法的局部路径规划方法，其特征在于，所述的通过无人车slam功能对环境进行同步定位与建图，生成栅格地图和代价地图，发布二维导航目标，具体如下：启动移动平台的进行同步定位与建图功能，通过此功能对激光雷达坐标系、基坐标系和里程计坐标系之间进行变换，发布地图原始数据、栅格地图数据和机器人姿态分布熵数据，生成栅格地图和代价地图；启动移动平台进行导航的navigation功能包，发布二维导航目标指定移动平台需要前往位置的位姿，同时获取移动平台当前的朝向，计算二维导航目标需要指向的角度，并在移动平台所在栅格地图距离自身半径r处指向下一个路径点的方向发布一个的二维导航目标。3.根据权利要求1所述的基于改进方向评价函数dwa算法的局部路径规划方法，其特征在于，所述的采用dwa算法生成采样轨迹，用改进的方向评价函数做采样轨迹代价计算，具体如下：定义v
s
为移动平台线速度与角速度的集合，也即dwa算法对局部路径进行搜索求解的最大范围：v
s
＝{(v,ω)|v∈[v
min
,v
max
],ω∈[ω
min
,ω
max
]}定义v
a
为移动平台运动时与障碍物无碰撞的线速度和角速度，定义和为移动平台的最大线减速度和最大角减速度，定义distance(v,ω)为速度(v,ω)对应的轨迹上距离障碍物最近的距离，则有：对动态窗口进行缩小，定义v
c
和ω
c
为移动平台当前的线速度和角速度，定义和为移动平台最大的线加速度和角加速度，则有：综合对上述移动平台最大速度约束，与障碍物的无碰撞约束以及移动平台自身电机转矩约束，得到动态窗口集合：v＝v
s
∩v
a
∩v
b
在速度矢量空间v中，根据线速度和角速度的采样点数量，将连续的速度矢量空间v离散化，得到离散的采样点(v,ω)，对于每个采样点根据移动平台的运动学方程给出移动平台的运动轨迹，引入方向评价子函数，方向评价子函数如下：
其中ψ
gps
为移动平台所需要驶向的下一个路径点的方向，ψ
i
为规划出待选择路径终点指向的方向，判断此时移动平台的朝向是否指向下一个路径点所在的方向，若接近于此方向，代价就较低，若远离此方向，代价就较高，改进后的整体评价函数如下：cost(v,ω)＝αobs(v,ω)+βdir(v,ω)+γgdist(v,ω)其中α、β、γ为系数，obs(v,ω)为轨迹经过总栅格的总代价，对有障碍的轨迹直接抛弃，gdist(v,∈)为轨迹终点到目标点的距离，结合方向评价子函数，对三个子函数进行加权运算即可作为对最优局部路径的评判标准，选取一个得分最高的路径即为当前移动平台局部最优路径。4.根据权利要求1所述的基于改进方向评价函数dwa算法的局部路径规划方法，其特征在于，所述的判断最小代价路径是否可达，若选取位置半径长度内出现占用概率高于阈值的点，判定此点不可达，缩短半径到可达点的位置，作为下一路径点方向，具体为：选定最优路径后，移动平台在沿规划路径行驶的过程中，继续判断障碍物始是否终占据着二维导航目标，设置判断阈值，若取到的位置半径长度内出现了占用概率高于判断阈值，则认为此点为不可达点，缩短半径直到为可达点的位置，作为此时移动平台前往下一个路径点方向对移动平台二维导航目标不可达的情况进行判定，若此时二维导航目标不可达，则重新在距离自身半径r处指向下一个路径点的方向发布一个的二维导航目标，来摆脱障碍物对二维导航目标的占据。5.根据权利要求1所述的基于改进方向评价函数dwa算法的局部路径规划方法，其特征在于，所述的判断无人车对路径点和目标点的夹角，若大于阈值则重新发布二维导航目标，处于阈值范围内则驶向二维导航目标，具体如下：判断侧边是否存在障碍与移动平台一起前行，阻挡其行驶到目标点的情况，判断移动平台到下一个路径点和移动平台到目标点的夹角，夹角小于等于阈值则继续前行，夹角大于设定的阈值，此时重新在远端发布指向下一个路径点的二维导航目标，重复进行第二步价值判断，直至顺利通过阈值检测。6.一种计算机设备，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权利要求1-5中任一所述的方法的步骤。7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一所述的方法的步骤。8.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一所述的方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种基于改进方向评价函数DWA算法的局部路径规划方法，包括以下步骤：无人车SLAM功能对环境进行同步定位与建图，生成栅格地图和代价地图，发布二维导航目标；DWA算法生成采样轨迹，用改进的方向评价函数做采样轨迹代价计算；判断最小代价路径是否可达，若选取位置半径长度内出现了占用概率高于阈值的点，判定此点不可达，缩短半径到可达点的位置，作为下一路径点方向；判断无人车对路径点和目标点的夹角，大于阈值则重新发布二维导航目标，处于阈值范围内则驶向二维导航目标。该方法避免了传统DWA算法可能陷入局部最优的状况，解决了目标点始终被占据或始终有障碍物在侧边的情况。侧边的情况。侧边的情况。
技术研发人员：杨中华 胡泰洋 李汪洋 陈杰 周阳 邵亚东 肖泽龙 薛文
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2022.08.26
技术公布日：2022/11/8