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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利全覆盖最优路径规划方法、系统、设备及可读存储介质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：CN117850430B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27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：202410045503.4，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权全覆盖最优路径规划方法、系统、设备及可读存储介质是由施威杰;孙康康;王桐;邱剑彬;罗姗设计研发完成，并于2024-01-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本全覆盖最优路径规划方法、系统、设备及可读存储介质在说明书摘要公布了：本发明涉及一种全覆盖最优路径规划方法，包括以下步骤：步骤一：获取地图信息；步骤二：建立标签双Petri网模型；步骤三：建立数学模型；步骤四：建立整数线性规划模型；步骤五：求解整数线性规划模型，实现动态全覆盖路径规划方法。本发明的机器人最优路径动态规划方法，能够根据地图信息建立标签双Petri网模型，通过变迁的标签信息记录变迁对应移动的横向或纵向，以实现观察机器人移动是否转向。

本发明授权全覆盖最优路径规划方法、系统、设备及可读存储介质在权利要求书中公布了：1.一种全覆盖最优路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：获取地图信息； 步骤二：建立标签双Petri网模型； 步骤三：建立数学模型； 步骤四：建立整数线性规划模型； 步骤五：求解整数线性规划模型，实现动态全覆盖路径规划方法； 所述的步骤一具体为：获取作业区域当前地图信息，并将地图栅格化为h行l列的栅格地图，将栅格地图依照从左到右、从上至下的顺序依次给栅格标号V1,V2,V3,...,Vh×l，并用集合V＝{V1,V2,V3,...,Vh×l}表示栅格节点集合，其中h×l表示地图中栅格个数； 所述的步骤二具体为：根据栅格阶段顺序V1,V2,V3,...,Vh×l依次建立Petri网模型结构，每个节点Vi用库所pi表示，依次检索节点Vi的邻接节点Vj，若节点Vi和邻接节点Vj在Petri网中对应的库所pi和库所pj之间没有连接关系，则在其之间添加两个反向关系的变迁tx和变迁ty，即Prerpi,tx＝1，Postrpi,ty＝1，Prerpj,ty＝1，Postrpj,tx＝1，在该部分将建立h×l个库所，以及4×h×l-2×h-2×l个变迁，由此建立Petri网Nr＝Pr,T,Prer,Postr； 建立变迁触发计数库所：对于每一对反向关系的变迁tx和变迁ty，建立库所pf来实现对他们触发次数的计数，即Postdpf,tx＝1，Postdpf,ty＝1，通过该结构关系，实现变迁tx和变迁ty，库所pf会多一个托肯，在该部分建立2×h×l-h-l个库所，由此建立Petri网Nd＝Pd,T,Pred,postd； 建立变迁的标签向量e＝[e1,e2,...,e4×h×l-2×h-2×l]，其中ei∈{0,1},i＝1,2,...,4×h×l-2×h-2×l，ei的值根据如下依据取值： 建立变迁的距离向量w＝[w1,w2,...,w4×h×l-2×h-2×l]，其中wi表示变迁ti对应的移动距离； 建立Petri网Nr初始标识表示各个节点中包含机器人的数量，具体的： 建立Petri网Nd初始标识在初始状态该向量为0向量； 所述的步骤三具体为： 假定机器人只能以平均速度v横向或者纵向移动，机器人每次转向90°所需时间为q1，每次掉头转向180°所需时间为q2，机器人从节点Vi移动到节点Vj的过程中共转向x1次，掉头x2次，直线运动的总路程长度为L，则该次移动所需的总时间为如下数学模型表示为如下模型： 若该段时间均以平均速度v做直线运动，则可移动距离为： L′＝v×Time＝L+v×q1×x1+v×q2×x22 记Q1＝v×q1，Q2＝v×q2，则等效路径长度为： L′＝L+Q1×x1+Q2×x23 v和q1、q2的值仅与机器人的自身性能有关，当机器人的型号确定后，参数Q1和Q2即为一个常量；由式3计算所得的等效路径长度L'可作为对路径优劣的评价指标； 所述的步骤三具体为：根据问题描述，全覆盖路径规划问题表示为如下模型： 目标函数：MinL'＝L+Q1×x1+Q2×x2 约束： 通过Petri网，上述问题可以转化为如下数学模型： 目标函数： 其中，h表示机器人移动步数； 约束条件1：i＝1,2,...,k；该约束为Petri网的状态方程，表达的是标识与变迁触发向量σi之间的关系，具体表示了机器人所在节点和移动动作的关系，其中变迁触发向量σi＝[σit1,σit2,…,σit4×h×l-2×h-2×l]，具体的： 约束条件2：i＝1,2,...,k；类似的，该约束为Petri网的状态方程，表达的是标识与变迁触发向量σi之间的关系，具体表示了对应变迁的触发数量； 约束条件3：i＝1,2,...,k；该约束是Petri网变迁发射的正确性约束，保证了发射变迁前该变迁的前置库所中存在托肯，约束了发生变迁的条件； 约束条件4：1T×σi＝1,i＝1,2,...,h；该约束约束了列向量σi中仅能有一个元素为1，这表示每次机器人仅能移动一步； 约束条件5：i＝1,2,...,k-1；该约束约束了变量与迁触发向量σi+1和σi的关系，若e·σ＝1，则表示机器人该步移动为横向移动，若e·σ＝0，则表示机器人该步移动为纵向移动，因此，e·σi+1-e·σi存在如下可能： 因此通过该约束实现： 约束条件6：该约束表示了机器人的转向次数； 约束条件7：i＝1,2,...,k-1；该约束约束了变量与标识和的关系，若机器人发生反向移动，则方向变迁tx和变迁ty依次触发，库所pf将会依次多一个托肯，即 因此向量为0向量，否则，向量 中存在1和-1，因此通过该约束可实现： 约束条件8：该约束表示了机器人的掉头次数； 约束条件9：该约束表示了机器人在路径中无法通过障碍物节点，其中，向量a＝[a1,a2,...,ah×l]是根据地图信息来表示各节点是否为障碍物，具体的： 约束条件10：该约束约束了除了障碍物节点以外的节点在路径中均被访问过至少一次。

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