[發明專利]一種機器人自主導航方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201410848618.3
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104567860B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 張欽麗;丁寧;吳輝;于練;熊丹
• 申請（專利權）人: 深圳科衛機器人服務有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

本發明公開了一種機器人自主導航方法、裝置及系統，包括：從預先確定的機器人導航的軌跡點集合中選取一個軌跡點作為機器人運行的當前軌跡點；對當前軌跡點進行下一個軌跡點的坐標預測；確定預測坐標與軌跡點集合中下一個軌跡點坐標的差值；根據差值與閾值的大小關系，確定機器人的下一個軌跡點坐標，調整機器人的運行方向向確定的下一個軌跡點運行，并將確定的下一個軌跡點坐標作為當前軌跡點，對機器人運行的下一個位置的軌跡點進行坐標預測，重復執行直至機器人導航結束。采用本發明實施例提供的方案，提高了機器人在自主導航時的定位精度，從而使得機器人能夠按照正確的軌跡運動。

技術領域

本發明涉及機器人領域，尤其涉及一種機器人自主導航方法、裝置及系統。

背景技術

隨著現代化生產的快速發展，機器協助或代替人工完成很多枯燥、繁瑣和危險的工作。在機器人工作時，需要機器人按照正確的軌跡運動實現自主導航，從而完成指定的工作。

特別是在變電站環境中，在一些關鍵設備處，需要對這些設備的工作狀態進行巡檢，例如：儀表數據的讀取、電力設施溫度數據的讀取、刀閘狀態的識別等。由于存在高壓電或者強電磁，對人的身體可能會造成危害，人工不能到現場進行監測，因而采用機器人代替人工進行監測。

在機器人對變電站中的待檢測對象進行監測的過程中，準確對機器人進行定位，使機器人不偏離正確的軌跡，才能準確進行監測。目前，現有的定位技術包括GPS、紅外線、超聲波、WIFI、藍牙等。其中GPS是目前應用最廣泛的室外定位技術，其衛星有效覆蓋范圍大，定位導航信號免費，但是，GPS定位精度范圍在5m-20m，且其定位信號不能穿透建筑物；紅外線只適合短距離傳播，而且容易被熒光燈或者房間內的燈光干擾，在精確定位上有局限性；超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大；WIFI和藍牙定位主要應用于小范圍定位，且存在有定位誤差不穩定，受噪聲信號干擾大的缺點。

由于在變電站環境中，受強電磁干擾、信號傳輸過程中的非視距傳輸、多徑干擾、信號衰落等的影響，采用上述現有的定位方法對機器人進行定位實現自主導航，因為這些定位方法本身的特點和缺陷，使得對變電站中進行巡檢的機器人進行定位時準確性差，進而使得機器人偏離正確的運動軌跡，無法完成對待檢測對象的巡檢工作。

發明內容

本發明實施例提供一種機器人自主導航方法、裝置及系統，用以解決現有技術中存在的機器人自主導航定位精度低的問題。

本發明實施例提供一種機器人自主導航方法，包括：

從預先確定的機器人導航的軌跡點集合中選取一個軌跡點作為機器人運行的當前軌跡點；

從機器人運行的當前軌跡點開始，對當前軌跡點進行下一個軌跡點的坐標預測，得到下一個軌跡點的預測坐標；

確定所述下一個軌跡點的預測坐標與所述預先確定的機器人導航的軌跡點集合中下一個軌跡點的坐標的差值；

根據所述差值與閾值的大小關系，確定所述機器人的下一個軌跡點坐標，調整所述機器人的運行方向向確定的下一個軌跡點運行，并將確定的下一個軌跡點坐標作為當前軌跡點，對所述機器人運行的下一個位置的軌跡點進行坐標預測，重復執行直至所述機器人導航結束。。

通過本發明實施例提供的上述方法，由于在機器人導航過程中對機器人運行的當前軌跡點進行下一個導航軌跡點的坐標預測，并通過將預測坐標與預先確定的軌跡點坐標的差值與閾值進行比較，根據比較結果，對預測坐標進行校正，提高了機器人在自主導航時的定位精度，從而使得機器人能夠按照正確的軌跡運動。

進一步的，所述根據所述差值與閾值的大小關系，確定所述機器人的下一個軌跡點坐標，調整所述機器人的運行方向向確定的下一個軌跡點運行，并將確定的下一個軌跡點坐標作為當前軌跡點，對所述機器人運行的下一個位置的軌跡點進行坐標預測，重復執行直至所述機器人導航結束，具體包括：