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龙图腾网获悉四川省东宇信息技术有限责任公司申请的专利一种基于微分物理的机器人空间感知与运动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：CN121677745B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05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：202610196652.X，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种基于微分物理的机器人空间感知与运动规划方法是由李成;谢奔设计研发完成，并于2026-02-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于微分物理的机器人空间感知与运动规划方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于微分物理的机器人空间感知与运动规划方法，涉及数据处理技术领域，融合环境感知数据与机器人运动状态，为每个栅格计算具有方向属性的实时矢量栅格代价，并进行方向关联；基于方向关联建立连续可微的碰撞效应膨胀函数，表征碰撞强度与空间扩散；对实时矢量栅格代价进行衰减与修正，形成修正后的矢量代价场；基于修正后的矢量代价场，以最小化路径积分总代价为目标，利用全链路可微特性进行梯度优化，结合矢量方向信息求解最优运动轨迹。该方法实现了感知与运动状态的深度融合、碰撞模型的连续可微化以及感知与规划的一体化，能够提高机器人在动态复杂环境中的运动规划效率和安全性。

本发明授权一种基于微分物理的机器人空间感知与运动规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于微分物理的机器人空间感知与运动规划方法，其特征在于，其包括以下步骤： 步骤一，以机器人实时运动质心为原点，依据当前运动状态确定自适应感知半径，建立三维球状感知空间，并对连续的体素进行栅格化离散；自适应感知半径由机器人当前运动速度矢量v和角速度ω通过拟合函数Fv，ω实时生成，栅格化离散为多分辨率栅格化，且离散后生成四维张量Gxρ,yρ,zρ,c作为数据结构，该四维张量前三维x,y,z为空间索引对应栅格位置；第四维c为特征通道且至少包括存储几何占据概率的第一特征通道c1和存储动态碰撞代价的第二特征通道c2； 步骤二，融合环境感知数据与机器人运动状态，为每个栅格计算一个具有方向属性的实时矢量栅格代价，对区域内连续的栅格进行实时矢量栅格代价的方向关联；实时矢量栅格代价的方向关联需先通过周围相邻栅格的矢量代价加权插值计算标量代价梯度向量，经取反、归一化得到方向矢量，再对方向矢量场进行可微分的高斯平滑滤波，最终生成空间连续且光滑的矢量代价场，且动态碰撞代价通过公式计算获得； 步骤三，基于实时矢量栅格代价的方向关联进行机器人碰撞模拟，建立连续可微碰撞效应膨胀函数，用以连续表征潜在碰撞的强度与空间扩散；碰撞模拟需融合机器人运动状态和障碍物物理属性实现，连续可微碰撞效应膨胀函数为； 步骤四，对实时矢量栅格代价进行衰减处理，实现历史代价的渐进遗忘，且用连续可微碰撞效应膨胀函数将机器人碰撞的强度与扩散范围融入实时矢量栅格代价，形成修正的实时矢量栅格代价；对实时矢量栅格代价的衰减处理为代价衰减系数的迭代衰减，修正的实时矢量栅格代价通过公式迭代更新，实现历史代价的渐进遗忘与碰撞效应的融合； 步骤五，基于修正的实时矢量栅格代价以最小化路径积分总代价为目标，利用全链路可微特性进行梯度优化，结合修正的实时矢量栅格代价的矢量方向信息，求解最优运动轨迹；最小化的路径积分总代价为路径风险积分代价、方向对齐代价、轨迹平滑性代价三者加权求和，梯度优化为基于轨迹参数的迭代更新优化，最终求解的最优运动轨迹为符合机器人动力学约束的轨迹。

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