一种无人船的规划方法、装置、计算机设备及无人船与流程

本发明涉及无人船，尤其涉及一种无人船的规划方法、装置、计算机设备及无人船。

背景技术：

1、无人船是一种通过自动化技术和远程控制系统来实现航行和执行任务的船只，其在水面清洁、勘探、环境监测以及救援等多个领域得到广泛应用，在无人船工作的过程中，需要根据水域的环境进行路径规划，防止无人船在工作过程与障碍物发生碰撞，导致行驶效率降低。

2、现有的无人船的路径规划，大多已经提前规划好全局的路径，无人船按照规划路径行驶，并实时检测水域的障碍物动态，从而调整无人船的航行速度。这种规划方法适用于障碍物较少或者比较清闲的工作任务，若该水域中障碍物较多或繁忙的工作任务，这种无人船需要频繁避障，导致工作效率降低。为了使无人船能够适应不同类型和不同水域的任务工作，通常采用带机械臂的无人船进行任务工作，但带机械臂的无人船结构复杂，并且在不同任务工作下，其形态会发生较大变化，其对应的动力学模型也发生改变，现有技术上的规划方法无法很好的对这种类型的无人船进行规划。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种无人船的规划方法、装置、计算机设备及无人船，旨在解决现有技术的规划方法无法规划带机械臂的无人船的路径的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种带机械臂的无人船的规划方法，包括：

3、步骤1：获取无人船在机械臂不同开合角度下的动力信息，并根据所述动力信息创建线性模型；

4、步骤2：获取无人船在行驶过程中的边界信息和障碍物信息，以及根据无人船的任务路线进行平滑处理；

5、步骤3：根据所述任务路线和障碍物信息，判断无人船和障碍物是否会发生碰撞；

6、步骤4：若会发生碰撞，则根据边界信息、障碍物信息以及碰撞时间确定绕行通道；

7、步骤5：根据所述绕行通道确定所述绕行通道中不同路段下机械臂的开合角度，并根据所确定的开合角度设置所述机械臂；

8、步骤6：根据所确定的开合角度确定所述无人船每个路段下的行驶状态，根据所述行驶状态和线性模型重新规划行驶路线，并再次判断无人船和障碍物是否会发生碰撞；

9、步骤7：若会发生碰撞，则返回步骤4，若不会发生碰撞，则将所述行驶路线下发至控制模块。

10、第二方面，本发明实施例提供了一种带机械臂的无人船的规划装置，包括：

11、模型创建单元，用于获取无人船在机械臂不同开合角度下的动力信息，并根据所述动力信息创建线性模型；

12、信息获取单元，用于获取无人船在行驶过程中的边界信息和障碍物信息，以及根据无人船的任务路线进行平滑处理；

13、碰撞判断单元，用于根据所述任务路线和障碍物信息，判断无人船和障碍物是否会发生碰撞；

14、绕行单元，用于若会发生碰撞，则根据边界信息、障碍物信息以及碰撞时间确定绕行通道；

15、设置单元，用于根据所述行驶路线确定所述绕行通道中不同路段下机械臂的开合角度，并根据所确定的开合角度设置所述机械臂；

16、规划单元，用于根据所确定的开合角度确定所述无人船每个路段下的行驶状态，根据所述行驶状态和线性模型重新规划行驶路线，并再次判断无人船和障碍物是否会发生碰撞；

17、下发单元，用于若会发生碰撞，则返回绕行单元，若不会发生碰撞，则将所述行驶路线下发至控制模块。

18、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的带机械臂的无人船的规划方法。

19、第四方面，本发明实施例提供了一种无人船，包括如上所述的规划装置。

20、本发明实施例提供了一种无人船的规划方法、装置、计算机设备及无人船，该规划方法通过预先创建无人船的线性模型，然后对无人船在任务路线上进行碰撞检测，使无人船能够在碰撞前提前绕开障碍物，沿着绕行通道行驶，并且在绕行通道上的每一路段提前设置机械臂的开合角度，使无人船以合适的速度行驶，从而更快的到达任务地点。本发明实施例通过预先设置无人船机械臂的不同开合角度的规划方法，使无人船在不同水域中根据路段的对应开合角度的速度行驶，从而实现高效自主避障。

技术特征：

1.一种带机械臂的无人船的规划方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述步骤1包括：

3.根据权利要求2所述的规划方法，其特征在于，所述步骤3包括：

4.根据权利要求3所述的规划方法，其特征在于，所述步骤4包括：

5.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，所述步骤4还包括：

6.根据权利要求5所述的规划方法，其特征在于，所述计算每个绕行通道偏离任务路线的代价，包括：

7.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述步骤5包括：

8.一种带机械臂的无人船的规划装置，用于实现如权利要求1-7任一项所述的规划方法，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的规划方法。

10.一种无人船，其特征在于，包括如权利要求8所述的规划装置。

技术总结本发明实施例提供了一种无人船的规划方法、装置、计算机设备及无人船，该规划方法通过预先创建无人船的线性模型，然后对无人船在任务路线上进行碰撞检测，使无人船能够在碰撞前提前绕开障碍物，沿着绕行通道行驶，并且在绕行通道上的每一路段提前设置机械臂的开合角度，使无人船以合适的速度行驶，从而更快的到达任务地点。本发明实施例通过预先设置无人船机械臂的不同开合角度的规划方法，使无人船在不同水域中根据对应开合角度的速度行驶，从而实现高效自主避障。技术研发人员：李聪,王培栋,朱健楠受保护的技术使用者：陕西欧卡电子智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20