[發明專利]機器人自動導航系統

在審

• 申請號: 201710129021.7
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106886219A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 徐晗
• 申請（專利權）人: 上海悅合自動化技術有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及遙操作和監控技術領域，尤其是一種移動機器人的機器人自動導航系統。

背景技術

隨著移動機器人的迅速發展，對于實現移動機器人的自主導航和遠程控制顯得尤為必要。尤其是對于復雜環境下的繁重工作來說，僅僅依靠工作人員手動操控移動機器人，顯然不僅難度系數很大而且效率低下。如果構建遠程控制平臺和移動機器人之間的無線通信網絡，就可以在遠程端實時監控機器人的工作狀態，并且遠程遙操作機器人。如果實現移動機器人的自主導航，就可以解放工作人員的操控，只需要在遠程端設置導航目標位置，移動機器人便可以自主導航到目標點。如此不僅能協調人機工作完成復雜任務，而且可以簡化工作流程提高工作效率。

在公開文獻“彭一準，原魁，周慶瑞，一種遙操作移動機器人的研究與實現，科學技術與工程，2005年8月第五卷第16期”中介紹了一種移動機器人的遙操作技術，在遠程端和移動機器人之間建立無線通訊網絡，遠程端下達控制指令遙操作移動機器人，同時實時顯示環境情況與機器人狀態信息。

此公開文獻中存在一些不足，移動機器人的遙操作是通過工作人員下達控制指令實現的，并且移動機器人不能實現自主導航。而在本發明中，移動機器人可以建立環境地圖并在遠程控制平臺顯示，只需要在遠程控制平臺的環境地圖上設置初始位置和目標位置，移動機器人便可以自主導航到目標點，極大提高了工作效率。同時本發明對于移動機器人的遙操作與監控均是通過在環境地圖上修改、設置實現的，比較直觀便捷。

總之，隨著移動機器人的發展，自主導航與遠程控制的功能對于移動機器人完成復雜工作有著極大的幫助。目前沒有發現同本發明類似技術的說明與報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明目的在于提供一種可以協調人機工作，更高效地完成復雜環境下的繁重工作的機器人自動導航系統。

為解決上述技術問題，本發明提供一種機器人自動導航系統，包括相互通信的遠程控制平臺及自主導航模塊，自主導航模塊設置在機器人內；其中自主導航模塊包括：地圖構建單元，地圖構建單元通過獲取激光雷達傳感器和里程計的數據來建立環境地圖；自定位單元，自定位單元利用激光等測距傳感器的傳感信息與環境地圖進行匹配，獲得機器人在環境中的實際位置信息；路徑規劃單元，路徑規劃單元接收經過自定位單元后的激光傳感器觀測數據，并更新地圖，同時根據當前機器人的位置及遠程控制平臺設定的目標位置進行路徑規劃；運動控制單元，運動控制單元根據路徑規劃單元規劃的路徑進行路徑跟蹤。

優選地，運動控制單元包括控制器、電機和編碼器。

優選地，遠程控制平臺包括：監控單元和，監控單元顯示機器人構建的環境地圖以及實時顯示機器人的信息；操作單元，遙操作單元設置機器人在環境中的起始位置和導航目標位置，對環境地圖進行修改。

優選地，監控單元顯示機器人構建的環境地圖以及實時顯示機器人的位置信息、電池電量信息以及移動速度信息。

優選地，操作單元對環境地圖進行的修改包括但不限于增刪障礙物。

優選地，遠程控制平臺通過無線網絡與自主導航模塊相互通信。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：通過遠程控制平臺利用無線通信技術獲取移動機器人建立的環境地圖，遠程控制平臺可以修改并設置環境地圖以此實現對移動機器人的遙操作，移動機器人具有自定位和路徑規劃功能，可以自主導航到目標位置，同時遠程控制平臺還可以實時監測移動機器人的各種狀態信息以此實現對機器人的監控，如此可以更好地協調人機工作，更高效地完成復雜環境下的繁重工作。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征目的和優點將會變得更明顯。

圖1為本發明機器人自動導航系統邏輯功能框圖；

圖2為本發明機器人自動導航系統遠程控制平臺與機器人的交互框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。