规划中。通过使用二值法表示栅格是否被 障碍占据。本发明采用激光测距仪先对室内环境进行扫描，建立室内环境的栅格地图。
[0051] 在栅格地图的基础上建立车辆运动代价地图。具体方法为：
[0052] 根据栅格地图中栅格的通行难易程度对栅格进行分类并赋予运动代价，生成所述 运动代价地图。
[0053] 图2为本发明一种适用于非全向移动车辆的智能导航方法的运动代价地图，图 中区域1为一个矩形的障碍物。如图2所示，其中，距离障碍物越近的栅格（图中区域2所 示），其通行程度越难，因此设置其运动代价越高；距离障碍物越远的栅格（图中区域3、4 所示），其通行程度越易，所述运动代价越低；距离障碍物大于设定阈值的栅格（图中区域5 所示），其运动代价最低，且不再变化。具体阈值根据室内环境设置。
[0054] 运动代价地图创建完成之后，车辆可根据其实时状态信息判断其运动状态，并结 合运动代价地图实时规划最优路径，实现智能导航。
[0055] 具体的，实时状态信息包括所述车辆的环境信息、当前位置、当前方向、前轮转向 角、速度和角速度。本发明中车辆上装备了 SICK LMSlll型激光测距仪获取环境信息，以及 通过扫描周围环境，与栅格地图比对，获取车辆的当前位置。通过使用编码器获取左右轮的 行走距离和速度来计算车辆的前轮转向角和角速度等信息。
[0056] 根据实时状态信息可计算车辆在下一时刻是否会发生碰撞。图3为车辆运动模型 示意图。如图3所示，对于一般的车辆，其拥有4个状态参数，其中X，y为笛卡尔坐标系下后 轴中点的坐标，Θ为车辆的方向角，Φ为前轮的转向角。在车辆满足纯滚动而无滑动的前 提下车辆的角速度与其线速度成正比，与前轮转向角的正切值成正比，即有如下关系式：
[0058] 其中L表示后轮与前轮之间的轮距，Φ为前轮的转向角，V为后轮的速度。由公式 1可知，车辆的转弯半径为：
[0060] 可见车辆的转弯半径与速度无关，只受到前轮转向角的影响。对于给定的速度V 和转向角Φ，根据公式（1) (2)即可确定车辆未来的状态。
[0061] 对于车辆来说，它有两个可配置的参数，即后轮的速度V和前轮的转向角Φ，这两
个参数的取值范围是有限的，即存在参数空间 如图4所示。给定仿真时间t，则在该时 i 间段内车辆的速度范围和前轮转向范围是有限的，因此可以在该范围内对车辆可能的速度 和前轮转向角进行采样，作为车辆下一步的目标速度和前轮转向角。为了检测该目标速度 和转向角是否合法，可以对该参数下车辆的轨迹进行采样，在每个采样点都可以根据运动 模型计算出车辆当前的状态，这样可以检测车辆在以该速度运动时是否会发生碰撞。
[0062] 本发明根据判断车辆在仿真时间t内是否会发生碰撞来选择最优路径。
[0063] 具体的，步骤5中车辆的所述运行状态包括转向状态、前向运动状态、后向运动状 态、前向逃逸状态和后向逃逸状态。
[0064] 具体的，所谓转向状态，即是车辆判断出其当前朝向与目标方向之间存在较大的 差异，在可以进行转向的前提下，车辆将优先完成转向，使得车辆的朝向和目标方向的夹角 小于一定值。
[0065] 前向运动状态，如目标点在车辆的前方等情况下，车辆通过不断向前运动来达到 目标位置，此时车辆即进入了前向运动状态。
[0066] 后向运动状态，如在与走廊类似的狭长区域中，车辆只能向后运动才能到达目标 点，这时车辆就进入了后向运动状态。由于车辆后方传感器观测信息稀少，应该严格限制车 辆进入后向运动状态的条件。
[0067] 前向逃逸状态，进入该状态时，车辆将会沿直线向前运动，当车辆无法向后运动 时，将进入该状态。
[0068] 后向逃逸状态，如果前方出现了障碍物，车辆无法继续向前运动，此时车辆需要向 后运动以避过障碍物，即进入了后向逃逸状态。
[0069] 具体的，步骤5根据所述目标位置和所述实时状态信息判断所述车辆状态，并根 据所述车辆状态和所述运动代价地图对所述车辆进行导航具体包括：
[0070] SI判断车辆处于逃逸状态，则保持原来的逃逸方向，直到逃逸出特定距离，重新规 划路径；否则，进入步骤S2;
[0071] S2以所述车辆当前位置为原点，计算出所述目标位置相对于车辆当前位置的目标 方向，判断所述车辆的所述当前朝向与所述目标方向的夹角是否大于预设值，若是，则判断 所述车辆需要进行转向，进入步骤S21 ;若否，则进入步骤S3，
[0072] S21根据车辆的所述环境信息、所述当前位置、所述速度和所述前轮转向角判断车 辆是否可以转向，若是，则进入转向状态，否则，进入步骤S3 ;
[0073] S3判断是否考虑后向运动，若否，进入步骤S31，若是，进入步骤S4 ;
[0074] S31根据运动代价地图判断车辆的前向运动代价是否为非负，若是，则进入前向运 动状态，若否，则进入步骤S5 ;
[0075] S4根据运动代价地图判断车辆的前向运动代价或后向运动代价是否为非负，若 是，进入步骤S41，否则进入步骤S5 ;
[0076] S41比较所述前向运动代价与所述后向运动代价，若所述前向运动代价小，则进入 前向运动状态，否则进入后向运动状态；
[0077] S5根据运动代价地图判断后向逃逸运动代价是否为非负，若是则进入后向逃逸状 态，否则进入前向逃逸状态。
[0078] 下面结合小车为例详细介绍本发明的具体流程：
[0079] 第一步是使用激光测距仪扫描室内环境，建立栅格地图。其中栅格的大小决定了 运动精度。
[0080] 第二步是建立平面坐标系。
[0081] 第三步根据栅格地图建立运动代价地图。具体的，车辆在距离障碍物越近的地方 运动，其运动代价越低，当车辆距离障碍物大于一定阈值时，其代价最高，且不再变化。
[0082] 第四步设定目标位置，然后把目标位置转换为平面坐标系中的坐标。
[0083] 第五步在一移动小车上装配SICK LMSlll型激光测距仪、声呐以及编码器，将小车 放入室内环境中。
[0084] 小车放入环境后，通过激光测距仪扫描周围环境，与建立的栅格地图进行比对，获 取小车当前位置坐标。
[0085] 具体的，小车的当前位置坐标以及目标位置，可以是用xy坐标表达或是栅格表 达。比如小车的当前位置坐标表述为坐标（1.5, 2. 5)，还可以表述为位于3,4的栅格中。两 种表述方式都可以支持。
[0086] 第六步通过激光测距仪获取环境信息，通过编码器获取左右轮的行走距离和速度 来计算小车的实时位姿，包括当前方向、速度、前轮转向角、速度和角速度等信息。根据获取 的信息对小车当前的状态进行判断。
[0087] 具体的，小车的状态判断如下：
[0088] 1.通过激光测距仪和声呐进行扫描，判断车辆处于逃逸状态。小车处于逃逸状态 时则保持原来的逃逸方向，直到逃逸出特定距离，获取障碍物形状，重新规划路径。
[0089] 2.以小车当前位置为原点，计算出目标位置相对于小车当前位置的目标方向，判 断所述车辆的所述当前朝向与所述目标方向的夹角是否大于预设值，若是，则判断所述车 辆需要进行转向。如果小车需要转向，则根据小车的环境信息、所述当前位置、所述速度和 所述前轮转向角来判断小车是否可以转向。
[0090] 在可以进行转向的前提下，小车将优先完成转向，使得车辆的朝向和目标方向的 夹角小于一定值。
[0091] 3.如果判断不需要转向，小车在非后向运动状态，则在小车的正向运动的参数空 间内进行搜索，找出一条最优的前向运动路径。具体的，比如根据当前小车的速度、前轮转 向角等信息能够计算出小车所有可行的路径，然后再