[發(fā)明專利]一種機(jī)器人自主導(dǎo)航方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410848618.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN104567860B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張欽麗;丁寧;吳輝;于練;熊丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳科衛(wèi)機(jī)器人服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

1.一種機(jī)器人自主導(dǎo)航方法，其特征在于，包括：

從預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中選取一個(gè)軌跡點(diǎn)作為機(jī)器人運(yùn)行的當(dāng)前軌跡點(diǎn)；

從機(jī)器人運(yùn)行的當(dāng)前軌跡點(diǎn)開始，對(duì)當(dāng)前軌跡點(diǎn)進(jìn)行下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)預(yù)測(cè)，得到下一個(gè)軌跡點(diǎn)的預(yù)測(cè)坐標(biāo)；

確定所述下一個(gè)軌跡點(diǎn)的預(yù)測(cè)坐標(biāo)與所述預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)的差值；

當(dāng)所述差值大于閾值時(shí)，所述機(jī)器人向所述預(yù)測(cè)坐標(biāo)和所述預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)的加權(quán)平均值坐標(biāo)運(yùn)行，并在運(yùn)行至所述加權(quán)平均值坐標(biāo)處時(shí)，以所述加權(quán)平均值坐標(biāo)作為當(dāng)前軌跡點(diǎn)，對(duì)所述機(jī)器人運(yùn)行的下一位置的軌跡點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)預(yù)測(cè)，重復(fù)執(zhí)行直至所述機(jī)器人導(dǎo)航結(jié)束；

其中，所述預(yù)測(cè)坐標(biāo)和所述預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)的加權(quán)平均值坐標(biāo)的計(jì)算公式如下：

其中，(x、y)為加權(quán)平均值坐標(biāo)，δ為更新因子，(x_kalman,y_kalman)為預(yù)測(cè)坐標(biāo)，(x_preassign,y_preassign)為預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

當(dāng)所述差值小于等于閾值時(shí)，所述機(jī)器人向所述預(yù)測(cè)坐標(biāo)運(yùn)行，并在運(yùn)行至所述預(yù)測(cè)坐標(biāo)處時(shí)，以所述預(yù)測(cè)坐標(biāo)作為當(dāng)前軌跡點(diǎn)，對(duì)所述機(jī)器人運(yùn)行的下一位置的軌跡點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)預(yù)測(cè)，重復(fù)執(zhí)行直至所述機(jī)器人導(dǎo)航結(jié)束。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，預(yù)先確定機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合，具體包括：

根據(jù)機(jī)器人與已知坐標(biāo)的至少三個(gè)基站之間的距離，確定機(jī)器人按照預(yù)設(shè)軌跡運(yùn)行的各軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)；

將從所述各軌跡點(diǎn)中選取的有效點(diǎn)確定為機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將從所述各軌跡點(diǎn)中選取的有效點(diǎn)確定為機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合，具體包括：

從第一個(gè)軌跡點(diǎn)開始，將與該點(diǎn)相隔預(yù)設(shè)距離的點(diǎn)確定為有效點(diǎn)，并以該有效點(diǎn)作為新的起點(diǎn)，直至確定所有的有效點(diǎn)；

將所有的有效點(diǎn)和關(guān)鍵位置對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)確定為機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合，所述關(guān)鍵位置為所述機(jī)器人對(duì)待檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)的位置。

5.如權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述對(duì)當(dāng)前軌跡點(diǎn)進(jìn)行下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)預(yù)測(cè)方式為卡爾曼濾波預(yù)測(cè)方式。

6.一種機(jī)器人自主導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括：

選取單元，用于從預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中選取一個(gè)軌跡點(diǎn)作為機(jī)器人運(yùn)行的當(dāng)前軌跡點(diǎn)；

預(yù)測(cè)單元，用于從機(jī)器人運(yùn)行的當(dāng)前軌跡點(diǎn)開始，對(duì)當(dāng)前軌跡點(diǎn)進(jìn)行下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)預(yù)測(cè)，得到下一個(gè)軌跡點(diǎn)的預(yù)測(cè)坐標(biāo)；

第一確定單元，用于確定所述下一個(gè)軌跡點(diǎn)的預(yù)測(cè)坐標(biāo)與所述預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)的差值；

第二確定單元，用于當(dāng)所述差值大于閾值時(shí)，所述機(jī)器人向所述預(yù)測(cè)坐標(biāo)和所述預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)的加權(quán)平均值坐標(biāo)運(yùn)行，并在運(yùn)行至所述加權(quán)平均值坐標(biāo)處時(shí)，以所述加權(quán)平均值坐標(biāo)作為當(dāng)前軌跡點(diǎn)，對(duì)所述機(jī)器人運(yùn)行的下一位置的軌跡點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)預(yù)測(cè)，重復(fù)執(zhí)行直至所述機(jī)器人導(dǎo)航結(jié)束；

其中，所述預(yù)測(cè)坐標(biāo)和所述預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)的加權(quán)平均值坐標(biāo)的計(jì)算公式如下：

其中，(x、y)為加權(quán)平均值坐標(biāo)，δ為更新因子，(x_kalman,y_kalman)為預(yù)測(cè)坐標(biāo)，(x_preassign,y_preassign)為預(yù)先確定的機(jī)器人導(dǎo)航的軌跡點(diǎn)集合中下一個(gè)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)。