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龙图腾网获悉浙江大学湖州研究院申请的专利多层结构化环境下的高效轨迹规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119690081B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411849504.0，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权多层结构化环境下的高效轨迹规划方法是由曹燕军;许超;张孟轲;田智浩;夏耀光;宣驰策设计研发完成，并于2024-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本多层结构化环境下的高效轨迹规划方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种多层结构化环境下的高效轨迹规划方法，用于地面机器人在大型复杂的多层建筑空间中自主导航，将问题简化为在复杂相交平面之间的导航，从3D点云中提前提取的可穿越平面，基于运动状态轨迹构建轨迹优化，并在穿越多层平面时充分考虑特殊约束，以最大化机器人的机动性。

本发明授权多层结构化环境下的高效轨迹规划方法在权利要求书中公布了：1.多层结构化环境下的高效轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取多层结构化环境全局点云，并利用其计算出欧几里得有符号距离场； 获取起始位置坐标和终点位置坐标，利用所述多层可通行平面无向代价图得到可行路径； 其中， 可行路径采用运动状态轨迹，是相对于时间的偏航角wθ和前进弧长s的多项式函数； 轨迹的第mi段可以表示为： 其中cmi＝[cθ,mi,cs,mi]是多项式的系数，βt是自然基； 为了简化，使用σ＝[wθ,s]T； 为了表示跨多个平面的轨迹，将整个轨迹划分为T部分，第ti段代表在第ti个平面上的轨迹；每个轨迹部分由Mti个多项式段组成，因此整个轨迹包括段；每个多项式段被限制在单个平面上； 由于每个平面都有自己的坐标系，轨迹必须位于平面上；因此，轨迹应该转换到本地坐标系中进行规划；在第ti个平面内，轨迹应该从起始点wp0或交线上的点开始，其在平面上的投影由tip0＝{tix0,tiy0}给出； 为了简化，wp0和等价； 在Ψti中的轨迹可以表示为： 其中Δθti是Ψti相对于Ψw的偏航角偏移； 使用辛普森规则来近似{tixt,tiyt}，允许在任何时间计算机器人在Ψti中的状态； 基于第IVB节中提出的轨迹表示，算法设置目标函数J为： 其中W∈R2×2是对角矩阵，用于惩罚控制努力，是轨迹持续时间，∈T是权重；目标是最小化σ的加加速度以减少能量损失，同时引入时间项以平衡轨迹持续时间；采用惩罚函数方法，通过将约束d包含到优化函数中，确保其中wd代表相应的权重； 在跨平面规划中，轨迹从开始，结束于全局最终位置或交线上的点其中由于交线上的是通过搜索而不是优化获得的，为了确保轨迹的最优性，应该是优化变量的一部分；假设交线的端点是算法引入参数ηti作为： 其中是从到的位置比例；由于引入无约束变量ηti作为优化变量以简化问题；由于运动状态轨迹需要积分来计算位置，引入ALM以确保平面上的轨迹达到给定的最终位置；假设通过积分在第ti个平面上计算的最终位置是期望的最终位置是ti∈{1,…,T-1}；在最后一个平面上，期望的最终位置是全局最终位置以下，算法统称ti∈{1,…,T}；以第ti个平面上的x轴为例，最终位置约束可以表示为： 因此，新的优化问题可以被表述为： 其中是对偶变量，ρ0是增广项的权重； 设置收敛条件，使得 在实践中，算法通常设置emax＝1cm，确保最终位置误差对后续控制的影响最小。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人浙江大学湖州研究院，其通讯地址为：313000 浙江省湖州市西塞山路819号南太湖新区科技创新综合体B1、B2幢2-3层；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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