[發明專利]一種智能機器人的路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201611244989.6
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107340768B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 肖剛軍;李明;李根唐
• 申請（專利權）人: 珠海市一微半導體有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 閆有幸;楊煥軍

1.一種智能機器人的路徑規劃方法，所述智能機器人包括主控模塊、行動輪、碰撞檢測傳感器、障礙物檢測傳感器、距離信息傳感器、角度信息傳感器；其特征在于，所述方法包括：

(1)將操作空間分為若干個n米*m米矩形虛擬區域；

(2)控制智能機器人以弓字型行為逐一遍歷每一個所述虛擬區域；

(3)智能機器人的弓字型行為過程中，以距離信息傳感器所獲取的距離信息、角度信息傳感器所獲得的角度信息、碰撞檢測傳感器獲取的碰撞信息及障礙物檢測傳感器獲取的障礙信息構建柵格地圖，并標記通過點、障礙物點、碰撞點；

(3)實時分析已經構建的地圖，判斷整個操作空間是否已經遍歷完成，是則進入步驟(4)，否則返回步驟(2)；

(4)控制智能機器人進行一次沿邊行為，并在構建的地圖上標記沿邊行為點；

所述弓字型行為包括：第一步、直行，直到發現障礙物，或到達所述虛擬區域邊界；第二步、發現障礙物或到達所述虛擬區域邊界后，轉90度；第三步、直行設定距離L或發現障礙物；第四步、轉90度，返回第一步；

所述若干個n米*m米矩形虛擬區域中第一個虛擬區域的邊界確定方法為：豎向邊界確定：智能機器人啟動時，以前行方向為一條邊界，第一次啟動右轉，右邊n米的平行線為另一條邊界；豎向邊界在智能機器人啟動時，就已經設置好了；橫向邊界確定：當在豎向行進時，不停的計算豎向方向上，智能機器人走過的地圖最大與最小坐標點，當最大最小坐標點的差值達到m米時，則以過豎向最大與最小坐標點，及與豎向邊界垂直的直線為橫向的邊界。

2.根據權利要求1所述的智能機器人的路徑規劃方法，其特征在于，所述弓字型行為第三步中的設定距離L米為機器人寬度的一半。

3.根據權利要求1所述的智能機器人的路徑規劃方法，其特征在于，所述柵格地圖中每個柵格用一個數碼序列表示，其中包括：表示此柵格位于那個虛擬區域內的數碼段、表示智能機器人是否到達過此柵格的數碼段、表示此柵格是否存在障礙物的數碼段、表示智能機器人在此柵格是否發生碰撞的數碼段、表示智能機器人沿邊時經過此柵格的數碼段。

4.根據權利要求1或3所述的智能機器人的路徑規劃方法，其特征在于，所述柵格地圖的表現形式可以為：用不同的顏色分別表示智能機器人未標記的柵格、通過點、障礙物點、碰撞點、沿邊行為點。

5.根據權利要求1所述的智能機器人的路徑規劃方法，其特征在于，所述若干個n米*m米矩形虛擬區域中新的虛擬區域的分析確定方法為：在第一個 虛擬區域遍歷結束時，分析其四個虛擬邊界線上的坐標點；如果某個虛擬邊界上有兩個及以上連續的坐標點，智能機器人正常通過，且沒有發生碰撞，周圍也沒有發現障礙物，認為此虛擬邊界的旁邊存在一個新區域；則將此新區域存儲到虛擬區域的新區域數組中，然后從新區域數組中選取離智能機器人最近的區域并進入；按照所述第一個虛擬區域的邊界確定方法確定新進入的虛擬區域的邊界，該新進入的虛擬區域遍歷完后，從新區域數組中將對應的新區域信息刪除；如此迭代，當發現新區域數組中再也沒有新的區域了，則弓字型行為結束，同時表明整個操作空間是否已經遍歷完成。

6.根據權利要求5所述的智能機器人的路徑規劃方法，其特征在于，所述以弓字型行為遍歷一個虛擬區域時，弓字型行為的退出條件包括：條件1：在弓字型行為第三步直行中，連續兩次發現障礙物，則縮短第一步直行的距離；在弓字型行為第一步直行中，連續兩次走的長度低于智能機器人的寬度的一半，則退出弓字型行為；條件2：在弓字型行為的過程中，不停的分析弓字型行為第三步直行方向是否都為障礙物，如果都為障礙物則退出弓字型。

7.根據權利要求6所述的智能機器人的路徑規劃方法，其特征在于，當一次弓字型行為結束時，分析地圖，尋找離當前智能機器人最近的漏經局部區域，然后將智能機器人導航到漏經的局部區域，再次啟動弓字型行為，直至該虛擬區域遍歷完成。