矿井下无人机自主规划路径的方法、装置、电子设备及存储介质与流程

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1.本公开涉及井下无人机路径规划技术领域，尤其涉及一种矿井下无人机自主规划路径的方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

2.煤矿安全生产关系到煤炭工业的健康发展。井下无人机可以实现对人难以达到的区域进行巡查、检修等工作，无人机轻便灵活，可随时随地全方位、多角度巡检井下情况，省去人工巡检的环节和高空作业带来的安全隐患，既节省时间，又安全可靠。
3.矿山井下和地表不同，井下没有卫星信号，因而不能依赖卫星进行飞行设备的定位；空间比较狭小，飞行控制难度大；无线通信难以全面覆盖容易造成通信故障。因此，井下无人机如何自主规划路径成为重点的研究方向。

技术实现要素：

4.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.本公开第一方面实施例提出了一种矿井下无人机自主规划路径的方法，包括：
6.获取煤矿井下全局地图，其中，所述全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号；
7.获取飞行起点坐标及飞行终点坐标；
8.根据所述全局地图中无障碍的区域、所述飞行起点坐标、所述飞行终点坐标及所述定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列；
9.基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径。
10.可选的，所述基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径，包括：
11.根据所述目标锚点序列中每个目标锚点的第二坐标，确定每个所述目标锚点所在的巷道断面；
12.根据每个所述巷道断面的中心点坐标，生成中心点坐标序列；
13.确定所述中心点坐标序列中每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标；
14.根据所述中心点坐标序列、所述每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标、所述飞行起点坐标及所述飞行终点坐标，生成路径点序列；
15.对所述路径点序列进行拟合，生成所述目标飞行路径。
16.可选的，在所述基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径之后，还包括：
17.在所述无人机基于所述目标飞行路径进行飞行的过程中，基于预设的定位方法，确定所述无人机当前的第三坐标；
18.当所述第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过所述无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号；
19.在接收到锚点信号、且所述锚点信号中包含的第二编号与所述任一目标锚点的第三编号相同的情况下，根据所述任一目标锚点的第四坐标及所述锚点信号，确定所述任一目标锚点与所述无人机之间的第一相对位置；
20.基于所述第三坐标，及所述第四坐标，确定所述无人机与所述任一目标锚点之间的第二相对位置；
21.在所述第一相对位置与所述第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，基于所述第一相对位置对所述无人机当前的第三坐标进行修正；
22.基于修正后的第三坐标，继续沿着所述目标飞行路径进行飞行。
23.可选的，在所述通过所述无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号之后，还包括：
24.在未接收到所述锚点信号的情况下，终止飞行任务；或者，
25.在接收到所述锚点信号，且所述第二编号与所述第三编号不同的情况下，终止飞行任务。
26.可选的，在所述基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径之后，还包括：
27.根据所述目标飞行路径中巷道的高度，确定所述无人机的飞行高度；
28.基于所述飞行高度，对所述目标飞行路径进行修正。
29.本公开第二方面实施例提出了一种矿井下无人机自主规划路径的装置，包括：
30.第一获取模块，用于获取煤矿井下全局地图，其中，所述全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号；
31.第二获取模块，用于获取飞行起点坐标及飞行终点坐标；
32.第一确定模块，用于根据所述全局地图中无障碍的区域、所述飞行起点坐标、所述飞行终点坐标及所述定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列；
33.生成模块，用于基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径。
34.可选的，所述生成模块，具体用于：
35.根据所述目标锚点序列中每个目标锚点的第二坐标，确定每个所述目标锚点所在的巷道断面；
36.根据每个所述巷道断面的中心点坐标，生成中心点坐标序列；
37.确定所述中心点坐标序列中每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标；
38.根据所述中心点坐标序列、所述每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标、所述飞行起点坐标及所述飞行终点坐标，生成路径点序列；
39.对所述路径点序列进行拟合，生成所述目标飞行路径。
40.可选的，还包括：
41.第二确定模块，用于在所述无人机基于所述目标飞行路径进行飞行的过程中，基于预设的定位装置，确定所述无人机当前的第三坐标；
42.第三确定模块，用于当所述第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过所述无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号；
43.第四确定模块，用于在接收到锚点信号、且所述锚点信号中包含的第二编号与所述任一目标锚点的第三编号相同的情况下，根据所述任一目标锚点的第四坐标及所述锚点信号，确定所述任一目标锚点与所述无人机之间的第一相对位置；
44.第五确定模块，用于基于所述第三坐标，及所述第四坐标，确定所述无人机与所述任一目标锚点之间的第二相对位置；
45.修正模块，用于在所述第一相对位置与所述第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，基于所述第一相对位置对所述无人机当前的第三坐标进行修正；
46.飞行模块，用于基于修正后的第三坐标，继续沿着所述目标飞行路径进行飞行。
47.可选的，还包括终止模块，具体用于：
48.在未接收到所述锚点信号的情况下，终止飞行任务；或者，
49.在接收到所述锚点信号，且所述第二编号与所述第三编号不同的情况下，终止飞行任务。
50.可选的，还包括第六确定模块，具体用于：
51.根据所述目标飞行路径中巷道的高度，确定所述无人机的飞行高度；
52.基于所述飞行高度，对所述目标飞行路径进行修正。
53.本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，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，实现如本公开第一方面实施例提出的矿井下无人机自主规划路径的方法。
54.本公开第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如本公开第一方面实施例提出的矿井下无人机自主规划路径的方法。
55.本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现如本公开第一方面实施例提出的矿井下无人机自主规划路径的方法。
56.本公开提供的矿井下无人机自主规划路径的方法、装置、电子设备及存储介质，存在如下有益效果：
57.本公开实施例中，首先获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号，之后获取飞行起点坐标及飞行终点坐标，再根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列，最后基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。由此，可以根据井下预设的定位锚点及井下全局地图，自主规划飞行路径，从而可以实现井下全局的路径规划，而且基于定位锚点规划路径，可以减少路径规划的工作量，提高路径规划的效率。
58.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
59.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
60.图1为本公开一实施例所提供的矿井下无人机自主规划路径的方法的流程示意图；
61.图2为本公开另一实施例所提供的矿井下无人机自主规划路径的方法的流程示意图；
62.图3为本公开一实施例所提供的矿井下无人机自主规划路径的装置的结构示意图；
63.图4示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
64.下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
65.下面参考附图描述本公开实施例的矿井下无人机自主规划路径的方法、装置、电子设备和存储介质。
66.图1为本公开实施例所提供的矿井下无人机自主规划路径的方法的流程示意图。
67.本公开实施例以该矿井下无人机自主规划路径的方法被配置于矿井下无人机自主规划路径的装置中来举例说明，该矿井下无人机自主规划路径的装置可以应用于任一电子设备中，以使该电子设备可以执行矿井下无人机自主规划路径的功能。
68.其中，电子设备可以为个人电脑(personal computer，简称pc)、云端设备、移动设备等，移动设备例如可以为手机、平板电脑、个人数字助理、穿戴式设备、车载设备等具有各种操作系统、触摸屏和/或显示屏的硬件设备。
69.如图1所示，该矿井下无人机自主规划路径的方法可以包括以下步骤：
70.步骤101，获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号。
71.其中，煤矿井下全局地图可以包括井下全部无人机作业场景信息，如巷道、工作面走向，断面尺寸，设备坐标，尺寸，体积等相关数据。并且该地图应具有固定的位置坐标系，将该坐标系定义为井下全局坐标系。
72.另外，还可以在井下预先设置定位锚点。可选的，定位锚点可以安装在井下任意一无人机可到达的区域，定位锚点设备应有固定安装位置，如巷道壁，井下原有设备内部或表面，并标定其位置坐标。
73.可选的，每个定位锚点有其独特的标签信息，同一井下所有定位锚点的标签信息不同。标签信息中应具有该锚点的位置以及锚点编号信息等。
74.可选的，在确定了每个定位锚点对应的编号及位置时，可以在井下全局地图中标注每个定位锚点的三维位置坐标，及对应的编号。比如，位置坐标为pi，则i可以表示固定锚点的编号。
75.可选的，固定锚点可以为二维码，等等。本公开对此不做限定。
76.步骤102，获取飞行起点坐标及飞行终点坐标。
77.其中，飞行起点坐标可以为无人机基于预设的定位方法，确定无人机在起飞前的位置。或者，也可以人为指定的某一定位锚点所在的位置。本公开对此不做限定。
78.其中，预设的定位方法可以为锚点定位、或者即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping，slam)、或者超宽带(ultra wide band，uwb)定位技术，或多种定位技术手段融合，本发明对此不做具体要求。
79.可以理解的是，无人机在作业过程中，需确定自身的位置姿态。由于无人机作业空间为三维空间，所以位置姿态为三维姿态，即x，y，z三轴位置以及横滚角，俯仰角，偏航角。
80.其中，飞行终点坐标可以为人为指定的某一锚点所在的位置的附近。本公开对此不做限定。
81.步骤103，根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列。
82.可以理解的是，由于全局地图中包含每个物体的位置，因此，可以得到井下无障碍的区域。在确定了井下无障碍区域之后，即可经过无障碍区域将飞行起点坐标与飞行终点坐标连接起来，从而可以确定无人机从飞行起点坐标飞行至飞行终点坐标，依次经过的多个定位锚点。经过的多个定位锚点为本次飞行过程中的目标锚点，由依次经过的多个目标锚点组成目标锚点序列。
83.步骤104，基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。
84.可选的，基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径，可以包括以下步骤：
85.(1)根据目标锚点序列中每个目标锚点的第二坐标，确定每个目标锚点所在的巷道断面。
86.需要说明的是，由于定位锚点安装在巷道壁、或者井下设备上，但无人机在飞行过程中不能触碰巷道壁或者井下设备，因此，在确定了目标锚点序列之后，可以先确定每个目标锚点所在的巷道断面，之后确定巷道断面中的某一点为无人机飞行路径上的路径点。
87.(2)根据每个巷道断面的中心点坐标，生成中心点坐标序列。
88.可选的，可以将巷道断面中的中线点坐标，确定为每个定位锚点对应的无人机飞行路径上的路径点。
89.(3)确定中心点坐标序列中每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标。
90.可以理解的是，在确定了每个定位锚点对应的路径点之后，由于每个定位锚点之间有一定的距离，为了使飞行路径更加平滑，可以在相邻两个中心点坐标之间，再选择多个路径点，以使飞行路径变得平滑。
91.可选的，若相邻两个中心点坐标之间的路径所在的巷道为直线，则可以少选择几个路径点。若相邻两个中心点坐标之间的路径所在的巷道为曲线，则可以多选择几个路径点。
92.具体地，可以确定巷道断面上的中心点为路径点。本公开对此不做限定。
93.(4)根据中心点坐标序列、每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标、飞行起点坐标及飞行终点坐标，生成路径点序列。
94.可以理解的是，在确定了中心点坐标序列、每相邻两个中心点坐标之间的多个路
径点坐标、飞行起点坐标及飞行终点坐标之后，即可得到无人机飞行路径上的多个路径点，进而生成路径点序列。
95.(5)对路径点序列进行拟合，生成目标飞行路径。
96.可以理解的是，若将相邻两个路径点用直线连接，则生成的飞行路径不平滑，因此，在确定了路径点序列之后，可以对路径点序列中的全部路径点进行拟合，以得到平滑的目标飞行路径。
97.可选的，在确定了目标飞行路径之后，由于巷道中有来往的工作人员，若以巷道断面的中心点为飞行路径上的点，无人机在飞行的过程中可以会频繁遇到工作人员，进而进行避障的操作，为了减少无人机的避障操作，可以先根据目标飞行路径中巷道的高度，确定无人机的飞行高度，之后基于飞行高度，对目标飞行路径进行修正。比如，确认无人的飞行高度为巷道高度的0.7倍，0.8倍等。本公开对此不做限定。
98.本公开实施例中，首先获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号，之后获取飞行起点坐标及飞行终点坐标，再根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列，最后基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。由此，可以根据井下预设的定位锚点及井下全局地图，自主规划飞行路径，从而可以实现井下全局的路径规划，而且基于定位锚点规划路径，可以减少路径规划的工作量，提高路径规划的效率。
99.图2为本公开一实施例所提供的矿井下无人机自主规划路径的方法的流程示意图，如图2所示，该矿井下无人机自主规划路径的方法可以包括以下步骤：
100.步骤201，获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号。
101.步骤202，获取飞行起点坐标及飞行终点坐标。
102.步骤203，根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列。
103.步骤204，基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。
104.其中，步骤201至步骤204的具体实现形式，可参照本公开中，其他各实施例中的详细描述，此处不再具体赘述。
105.步骤205，在无人机基于目标飞行路径进行飞行的过程中，基于预设的定位方法，确定无人机当前的第三坐标。
106.步骤206，当第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号。
107.可以理解的是，无人机在根据目标飞行路径飞行的过程中，需要实时地确定自身当前的第三坐标，为了避免无人机自身的定位存在误差，而导致无人机在飞行的过程偏离目标飞行路径，而出现碰撞到障碍物，对无人机的安全造成威胁。本公开实施例中，可以在无人机的飞行过程中，基于飞行过程中遇到的定位锚点，在无人机定位出现误差的情况下，对无人机的位置进行修正，以保证无人机的安全飞行。
108.因此，本公开实施例中，当无人机自主定位确定的第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号。
109.其中，锚点探测装置可以根据定位锚点确定。比如，当定位锚点为二维码，则锚点探测装置可以为拍摄装置。当定位锚点为，则锚点探测装置可以为信号接收装置。本公开对此不做限定。
110.可选的，定位锚点发射的信号中可以包含定位锚点的第一坐标及第一编号。比如定位锚点为二维码，无人机扫描二维码，可以得到对应定位锚点的坐标及编号。
111.步骤207，在接收到锚点信号、且锚点信号中包含的第二编号与任一目标锚点的第三编号相同的情况下，根据任一目标锚点的第四坐标及锚点信号，确定任一目标锚点与无人机之间的第一相对位置。
112.可以理解的是，在接收到锚点信号、且锚点信号中包含的第二编号与任一目标锚点的第三编号相同的情况下，说明无人机在任一目标锚点附近，无人机的定位误差较小。可以进一步根据任一目标锚点的第四坐标及锚点信号，确定任一目标锚点与无人机之间的第一相对位置。
113.其中，第一相对位置可以为无人机在巷道中与任一目标锚点的真实相对位置。
114.具体地，若定位锚点为二维码，无人机可以存储每个定位锚点的二维码的大小，之后根据拍摄到的二维码的大小，拍摄方向等，确定第一相对位置。
115.或者，若定位锚点为，可以根据接收到的锚点信号的强弱，确定第一相对位置。
116.可选的，在未接收到锚点信号的情况下，终止飞行任务。比如，未拍摄到二维码，或者，未接收到的信号，则说明无人机定位出现了较大的偏差，不适合继续进行飞行，则终止飞行任务。
117.或者，在接收到锚点信号，且第二编号与第三编号不同的情况下，终止飞行任务。
118.可以理解的是，即使无人机接收到锚点信号，但是接收到的锚点信号中包含的第二编号与无人机自己定位得到的任一目标锚点对应的第三编号不同的情况下，也说明无人机定位出现了较大的偏差，不适合继续进行飞行，则终止飞行任务。
119.步骤208，基于第三坐标，及第四坐标，确定无人机与任一目标锚点之间的第二相对位置。
120.由于，第三坐标为无人机根据预设的定位方法，确定的当前的定位，所以可以根据无人机自主定位得到的第三坐标与第四坐标，确定第二相对位置。
121.步骤209，在第一相对位置与第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，基于第一相对位置对无人机当前的第三坐标进行修正。
122.其中，阈值可以为预先设置的数值，比如，10厘米，5厘米等等。本公开对此不做限定。
123.在第一相对位置与第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，说明无人机的定位存在较大的误差，可以基于第一相对位置对无人机当前的第三坐标进行修正。
124.在第一相对位置与第二相对位置之间的误差小于或等于阈值的情况下，说明无人机的定位存在较小的误差，可以继续进行飞行。
125.步骤210，基于修正后的第三坐标，继续沿着目标飞行路径进行飞行。
126.本公开实施例，在基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径之后，还可以进一步在无人机基于目标飞行路径进行飞行的过程中，基于预设的定
位方法，确定无人机当前的第三坐标，当第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号，并在接收到锚点信号、且锚点信号中包含的第二编号与任一目标锚点的第三编号相同的情况下，确定任一目标锚点与无人机之间的第一相对位置及第二相对位置，最后在第一相对位置与第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，基于第一相对位置对无人机当前的第三坐标进行修正，并基于修正后的第三坐标，继续沿着目标飞行路径进行飞行。由此，可以在无人机的飞行过程中，基于飞行过程中遇到的定位锚点，确定无人机定位知否存在较大误差，并在无人机定位出现较大误差的情况下，对无人机的位置进行修正，保证了无人机可以准确地基于目标路径进行飞行，保障了无人机的安全飞行。
127.为了实现上述实施例，本公开还提出一种矿井下无人机自主规划路径的装置。
128.图3为本公开实施例所提供的矿井下无人机自主规划路径的装置的结构示意图。
129.如图3所示，该矿井下无人机自主规划路径的装置300可以包括：
130.第一获取模块310，用于获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号；
131.第二获取模块320，用于获取飞行起点坐标及飞行终点坐标；
132.第一确定模块330，用于根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列；
133.生成模块340，用于基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。
134.可选的，生成模块340，具体用于：
135.根据目标锚点序列中每个目标锚点的第二坐标，确定每个目标锚点所在的巷道断面；
136.根据每个巷道断面的中心点坐标，生成中心点坐标序列；
137.确定中心点坐标序列中每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标；
138.根据中心点坐标序列、每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标、飞行起点坐标及飞行终点坐标，生成路径点序列；
139.对路径点序列进行拟合，生成目标飞行路径。
140.可选的，还包括：
141.第二确定模块，用于在无人机基于目标飞行路径进行飞行的过程中，基于预设的定位装置，确定无人机当前的第三坐标；
142.第三确定模块，用于当第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号；
143.第四确定模块，用于在接收到锚点信号、且锚点信号中包含的第二编号与任一目标锚点的第三编号相同的情况下，根据任一目标锚点的第四坐标及锚点信号，确定任一目标锚点与无人机之间的第一相对位置；
144.第五确定模块，用于基于第三坐标，及第四坐标，确定无人机与任一目标锚点之间的第二相对位置；
145.修正模块，用于在第一相对位置与第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，基于第一相对位置对无人机当前的第三坐标进行修正；
146.飞行模块，用于基于修正后的第三坐标，继续沿着目标飞行路径进行飞行。
147.可选的，还包括终止模块，具体用于：
148.在未接收到锚点信号的情况下，终止飞行任务；或者，
149.在接收到锚点信号，且第二编号与第三编号不同的情况下，终止飞行任务。
150.可选的，还包括第六确定模块，具体用于：
151.根据目标飞行路径中巷道的高度，确定无人机的飞行高度；
152.基于飞行高度，对目标飞行路径进行修正。
153.本公开实施例中的上述各模块的功能及具体实现原理，可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
154.本公开实施例的矿井下无人机自主规划路径的装置，首先本公开实施例中，首先获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号，之后获取飞行起点坐标及飞行终点坐标，再根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列，最后基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。由此，可以根据井下预设的定位锚点及井下全局地图，自主规划飞行路径，从而可以实现井下全局的路径规划，而且基于定位锚点规划路径，可以减少路径规划的工作量，提高路径规划的效率。
155.为了实现上述实施例，本公开还提出一种电子设备，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，处理器执行程序时，实现如本公开前述实施例提出的矿井下无人机自主规划路径的方法。
156.为了实现上述实施例，本公开还提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如本公开前述实施例提出的矿井下无人机自主规划路径的方法。
157.为了实现上述实施例，本公开还提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现如本公开前述实施例提出的矿井下无人机自主规划路径的方法。
158.图4示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图4显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
159.如图4所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
160.总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(industry standard architecture；以下简称：isa)总线，微通道体系结构(micro channel architecture；以下简称：mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(video electronics standards association；以下简称：vesa)局域总线以及外围组件互连(peripheral component interconnection；以下简称：pci)总线。
161.电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
162.存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(random access memory；以下简称：ram)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(compact disc read only memory；以下简称：cd-rom)、数字多功能只读光盘(digital video disc read only memory；以下简称：dvd-rom)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
163.具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
164.电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(local area network；以下简称：lan)，广域网(wide area network；以下简称：wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
165.处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的方法。
166.本公开的技术方案，首先本公开实施例中，首先获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号，之后获取飞行起点坐标及飞行终点坐标，再根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列，最后基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。由此，可以根据井下预设的定位锚点及井下全局地图，自主规划飞行路径，从而可以实现井下全局的路径规划，而且基于定位锚点规划路径，可以减少路径规划的工作量，提高路径规划的效率。
167.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
168.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
169.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
170.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
171.应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
172.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
173.此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
174.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种矿井下无人机自主规划路径的方法，其特征在于，包括：获取煤矿井下全局地图，其中，所述全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号；获取飞行起点坐标及飞行终点坐标；根据所述全局地图中无障碍的区域、所述飞行起点坐标、所述飞行终点坐标及所述定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列；基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径，包括：根据所述目标锚点序列中每个目标锚点的第二坐标，确定每个所述目标锚点所在的巷道断面；根据每个所述巷道断面的中心点坐标，生成中心点坐标序列；确定所述中心点坐标序列中每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标；根据所述中心点坐标序列、所述每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标、所述飞行起点坐标及所述飞行终点坐标，生成路径点序列；对所述路径点序列进行拟合，生成所述目标飞行路径。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径之后，还包括：在所述无人机基于所述目标飞行路径进行飞行的过程中，基于预设的定位方法，确定所述无人机当前的第三坐标；当所述第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过所述无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号；在接收到锚点信号、且所述锚点信号中包含的第二编号与所述任一目标锚点的第三编号相同的情况下，根据所述任一目标锚点的第四坐标及所述锚点信号，确定所述任一目标锚点与所述无人机之间的第一相对位置；基于所述第三坐标，及所述第四坐标，确定所述无人机与所述任一目标锚点之间的第二相对位置；在所述第一相对位置与所述第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，基于所述第一相对位置对所述无人机当前的第三坐标进行修正；基于修正后的第三坐标，继续沿着所述目标飞行路径进行飞行。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述通过所述无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号之后，还包括：在未接收到所述锚点信号的情况下，终止飞行任务；或者，在接收到所述锚点信号，且所述第二编号与所述第三编号不同的情况下，终止飞行任务。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径之后，还包括：根据所述目标飞行路径中巷道的高度，确定所述无人机的飞行高度；基于所述飞行高度，对所述目标飞行路径进行修正。6.一种矿井下无人机自主规划路径的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取煤矿井下全局地图，其中，所述全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号；第二获取模块，用于获取飞行起点坐标及飞行终点坐标；第一确定模块，用于根据所述全局地图中无障碍的区域、所述飞行起点坐标、所述飞行终点坐标及所述定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列；生成模块，用于基于所述目标锚点序列、所述飞行终点坐标及所述飞行起点坐标，生成目标飞行路径。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于：根据所述目标锚点序列中每个目标锚点的第二坐标，确定每个所述目标锚点所在的巷道断面；根据每个所述巷道断面的中心点坐标，生成中心点坐标序列；确定所述中心点坐标序列中每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标；根据所述中心点坐标序列、所述每相邻两个中心点坐标之间的多个路径点坐标、所述飞行起点坐标及所述飞行终点坐标，生成路径点序列；对所述路径点序列进行拟合，生成所述目标飞行路径。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：第二确定模块，用于在所述无人机基于所述目标飞行路径进行飞行的过程中，基于预设的定位装置，确定所述无人机当前的第三坐标；第三确定模块，用于当所述第三坐标与任一目标锚点对应的中心点坐标重合的情况下，通过所述无人机中的锚点探测装置，确定是否接收到锚点信号；第四确定模块，用于在接收到锚点信号、且所述锚点信号中包含的第二编号与所述任一目标锚点的第三编号相同的情况下，根据所述任一目标锚点的第四坐标及所述锚点信号，确定所述任一目标锚点与所述无人机之间的第一相对位置；第五确定模块，用于基于所述第三坐标，及所述第四坐标，确定所述无人机与所述任一目标锚点之间的第二相对位置；修正模块，用于在所述第一相对位置与所述第二相对位置之间的误差大于阈值的情况下，基于所述第一相对位置对所述无人机当前的第三坐标进行修正；飞行模块，用于基于修正后的第三坐标，继续沿着所述目标飞行路径进行飞行。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括终止模块，具体用于：在未接收到所述锚点信号的情况下，终止飞行任务；或者，在接收到所述锚点信号，且所述第二编号与所述第三编号不同的情况下，终止飞行任务。10.一种电子设备，其特征在于，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，实现如权利要求1-5中任一所述的矿井下无人机自主规划路径的方法。

技术总结

本公开提出一种矿井下无人机自主规划路径的方法、装置、电子设备及存储介质，涉及井下无人机路径规划技术领域。该方法包括：获取煤矿井下全局地图，其中，全局地图中包含定位锚点的第一坐标及第一编号；获取飞行起点坐标及飞行终点坐标；根据全局地图中无障碍的区域、飞行起点坐标、飞行终点坐标及定位锚点的第一坐标及第一编号，确定飞行过程中依次经过的目标锚点序列；基于目标锚点序列、飞行终点坐标及飞行起点坐标，生成目标飞行路径。由此，可以根据井下预设的定位锚点及井下全局地图，自主规划飞行路径，从而可以实现井下全局的路径规划，而且基于定位锚点规划路径，可以减少路径规划的工作量，提高路径规划的效率。提高路径规划的效率。提高路径规划的效率。