[發(fā)明專利]一種機器人行走路徑的規(guī)劃方法和設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710199137.8
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN108664015A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京米文動力科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

本申請實施例公開了一種機器人行走路徑的規(guī)劃方法和設(shè)備，該方法通過機器人所攜帶的UWB標(biāo)簽與各UWB基站的信息交互，確定自身準(zhǔn)確的當(dāng)前位置，并基于當(dāng)前位置進行行走路徑的初步規(guī)劃，并在初步規(guī)劃的基礎(chǔ)上，進行任務(wù)點選擇和任務(wù)內(nèi)容設(shè)置，以及在各任務(wù)點之間設(shè)置具體的行走曲線，從而完成最終行走路徑的規(guī)劃，通過應(yīng)用本申請實施例所提出的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)在基于UWB定位系統(tǒng)的場景下，實現(xiàn)機器人行走路徑快捷準(zhǔn)確的規(guī)劃流程，在滿足機器人室內(nèi)行走路徑準(zhǔn)確規(guī)劃的情況下，解決處理流程復(fù)雜和系統(tǒng)成本過高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機器人設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種機器人行走路徑的規(guī)劃方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著機器人在工業(yè)、服務(wù)、安保等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，機器人的室內(nèi)定位及導(dǎo)航技術(shù)也亟待提高。

當(dāng)前，機器人的室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)主要包括兩大類：

第一類是常用于低端掃地機器人的“隨機覆蓋法”，也稱為隨機碰撞式導(dǎo)航。隨機覆蓋法是指機器人根據(jù)一定的移動算法，如三角形、五邊形軌跡嘗試性的覆蓋作業(yè)區(qū)，如果遇到障礙，則執(zhí)行對應(yīng)的轉(zhuǎn)向函數(shù)。這種方法是一種以時間換空間的低成本策略，如不計時間可以達(dá)到100％覆蓋率。隨機覆蓋法不用定位、也沒有環(huán)境地圖，也無法對路徑進行規(guī)劃，所以其移動路徑基本依賴于內(nèi)置的算法，算法的優(yōu)劣也決定了其清掃質(zhì)量與效率的高低。

第二類是基于定位系統(tǒng)的“路徑規(guī)劃法”，如SLAM(simultaneous localizationand mapping，同步定位與建圖)系統(tǒng)?；赟LAM機器人系統(tǒng)通過攝像頭、激光雷達(dá)觀測周圍環(huán)境，測量與墻體、障礙物等的距離，實現(xiàn)地圖的構(gòu)建、機器人的位置定位以及路徑規(guī)劃。

所謂機器人路徑規(guī)劃技術(shù)，就是機器人根據(jù)自身傳感器對環(huán)境的感知，自行規(guī)劃出一條安全的運行路線，同時高效完成作業(yè)任務(wù)。對路徑規(guī)劃的研究已經(jīng)持續(xù)很多年了，也提出了很多種類的方法如人工勢場法、柵格法、模板模型法、人工智能法等。上述方法的共同特點是需要建立地圖，并對地圖進行標(biāo)定。

地圖的建立方法分為離線建圖與在線建圖兩種，離線建圖是通過人工通過測量裝置，在機器人活動區(qū)域進行距離測量，從而形成地圖數(shù)據(jù)，地圖數(shù)據(jù)經(jīng)過標(biāo)定，導(dǎo)入機器人存儲系統(tǒng)后，機器人可以自主規(guī)劃任務(wù)路徑。在線地圖的建立，是機器人通過自身安裝的傳感器對周圍環(huán)境掃描，建立局部地圖，并在局部地圖上進行路徑規(guī)劃，在行進的過程中，不斷進行建圖與路徑規(guī)劃，最終完成全局地圖的建立。

申請人在實現(xiàn)本申請的過程中發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有的處理方案至少存在如下的問題：

“隨機覆蓋法”成本低，實現(xiàn)簡單，但是不具備機器人定位功能，從而也就談不上準(zhǔn)確的路徑規(guī)劃，無法滿足日益嚴(yán)格的機器人室內(nèi)行走需求。

“路徑規(guī)劃法”能夠?qū)崿F(xiàn)機器人定位及路徑規(guī)劃，但SLAM系統(tǒng)硬件成本不菲，算法復(fù)雜，對計算平臺的運算能力要求很高，難以實現(xiàn)成本控制。

傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃離不開地圖的建立以及標(biāo)定，而建筑內(nèi)部地圖的建立本身是一個比較消耗人力或時間的過程，增加了系統(tǒng)實施的工作量。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種機器人行走路徑的規(guī)劃方法和設(shè)備，以實現(xiàn)在基于UWB定位系統(tǒng)的場景下，實現(xiàn)機器人行走路徑快捷準(zhǔn)確的規(guī)劃流程，在滿足機器人室內(nèi)行走路徑準(zhǔn)確規(guī)劃的情況下，解決處理流程復(fù)雜和系統(tǒng)成本過高的問題。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本申請實施例提出了一種機器人行走路徑的規(guī)劃方法，機器人自身攜帶UWB標(biāo)簽，當(dāng)前應(yīng)用場景中設(shè)置了至少三個UWB基站，所述方法包括：

通過所述機器人所攜帶的UWB標(biāo)簽與各UWB基站的信息交互，確定所述機器人的當(dāng)前位置；

根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述機器人待執(zhí)行的任務(wù)內(nèi)容，確定所述機器人的初步行走路徑；