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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法和系统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：CN120521618B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14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：202511021363.8，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法和系统是由张辉;樊叶心;牛通之;徐辉;李康;陈波;钟杭;江一鸣;王耀南设计研发完成，并于2025-07-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法和系统，旨在实现避障过程中的轨迹平滑控制。首先采用包络圆对障碍物建模，以连续简洁的几何形式逼近实际边界，降低碰撞检测的计算复杂度。其次设计基于圆轨迹的控制障碍函数，结合切线与障碍边界的几何关系，构建可导约束，在保障安全距离的同时实现轨迹平滑，减小速度波动，延长执行机构寿命。针对如地面不平等因素引起的扰动，利用高斯过程学习历史数据，实时预测扰动趋势，提升运动稳定性。最后，通过非线性优化求解，生成兼具安全性、连续性和扰动自适应能力的控制输入。该方法融合几何建模、安全约束、扰动预测与动态调整机制，显著增强了机器人路径规划的安全性与适应性。

本发明授权一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种基于圆轨迹控制障碍函数的移动机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S100：在路径规划空间中，通过传感器实时检测环境障碍物，将障碍物边界近似表示为至少一个包络圆的几何模型； S200：根据机器人及障碍物当前位置状态，构建基于圆轨迹的控制障碍函数，函数依据移动半径、机器人与障碍物中心距离及障碍物包络圆半径的几何关系，动态选择内部避障或外部避障模式；S200包括： S210：根据机器人当前位置状态和圆轨迹参数，构建基于圆轨迹的控制障碍函数，具体为： ； 其中，是机器人的位置向量，代表机器人的当前位置，代表机器人的方向角，是机器人的速度向量，，分别代表机器人的线速度和角速度，是机器人的移动半径，是机器人线速度与角速度构成的圆轨迹圆心与障碍物中心的相对距离，是障碍物的包络圆半径； S220：当时，机器人采用外部避障，其移动轨迹将经过轨迹圆心与障碍物圆心的延长线上；当时，机器人采用内部避障，其移动轨迹将经过轨迹圆心与障碍物圆心的连线之间； S300：采集历史状态-扰动数据对构建训练集，通过高斯过程回归建模扰动分量的概率分布，实时输出未来扰动置信区间，基于扰动置信区间自适应调整模型参数； S400：通过标称路径跟踪控制器生成标称控制指令，以最小化控制指令与标称控制指令的偏差为优化目标，融合S200的避障策略、S300的扰动置信区间和调整后的轨迹参数通过二次规划方法非线性优化生成修正控制指令控制移动机器人运行，并更新机器人的状态信息，重复S100-S400，直至达到目标位置。

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