[發明專利]一種機器人及其導航方法、計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201710395910.8
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN106969770B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 林川
• 申請（專利權）人: 深圳中智衛安機器人技術有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 深圳協成知識產權代理事務所(普通合伙) 44458
• 代理人: 章小燕

本發明公開了一種機器人及其導航方法、計算機可讀存儲介質，該方法包括步驟：獲取機器人的目標位置信息及其當前方向的二維點分布；根據獲取到的機器人當前方向的二維點分布，確定機器人的多維特征值s；根據確定的機器人的多維特征值s、以及通過機器學習方法得到的θ值，利用模型a＝f(s,θ)計算機器人的控制信號a；根據計算的機器人的控制信號a，實現機器人的導航。本發明公開的機器人及其導航方法、計算機可讀存儲介質，通過機器學習方法得到的θ值，利用模型a＝f(s,θ)計算機器人的控制信號a，進而實現機器人的導航；相對現有技術的DWA(Dynamic Window Approach)以及TEB(Timed Elastic Band)等局部導航算法，有效解決機器人局部導航問題，且該方法運行流暢且相比較現有算法效率有所提升。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種機器人及其導航方法、計算機可讀存儲介質。

背景技術

機器人是一類用于接受人類的命令完成相應的動作，也可以自動執行預設程序來完成相應的任務，且具有可編程能力的機器裝置。機器人能夠增加生產效率、提高產品質量的和改善人類生活的方便程度。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術存在以下問題：機器人根據導航朝某個指定方向行走時，行走過程中可能會遇到一些障礙。為了避開障礙，機器人通常需要建立局部地圖并且重新規劃路徑。然而獲取精準的局部地圖比較困難，另外機器人傳感器存在的誤差可能會嚴重影響路徑的規劃，再者重新規劃相對運算量大，在局部地圖不清晰的情況下更困難。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種機器人及其導航方法、計算機可讀存儲介質，旨在解決現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明實施例第一方面提供一種機器人導航方法，所述方法包括步驟：

獲取機器人的目標位置信息及其當前方向的二維點分布；

根據獲取到的機器人當前方向的二維點分布，確定所述機器人的多維特征值s；

根據確定的所述機器人的多維特征值s、以及通過機器學習方法得到的θ值，利用模型a＝f(s,θ)計算所述機器人的控制信號a；

根據計算的所述機器人的控制信號a，實現所述機器人的導航。

可選地，所述機器人當前的二維點分布通過以下步驟形成：

獲取所述機器人的當前深度圖像；

根據獲取的所述機器人的當前深度圖像，抽取出所述機器人當前方向的視覺三維點云；

將抽取出的視覺三維點云投影到一平面上，形成所述機器人當前的二維點分布。

可選地，所述通過機器學習方法得到的θ值包括步驟：

接收遙控信號，所述遙控信號使得所述機器人按照既定路徑行走，其中所述既定路徑包括障礙環境；

獲取既定路徑的每一幀圖像，計算每一幀圖像t時刻的向量s_t，同時記錄當前遙控的操作信號a_t，并建立訓練集合{s_t,a_t}；

通過模型a＝f(s,θ)，并根據建立的訓練集合{s_t,a_t}，學習獲取到θ值。

可選地，所述方法還包括步驟：

學習過程基于損失函數對學習到的θ值通過隨機梯度下降方法進行優化，得到最優的θ值。

可選地，所述二維點分布為具有多個網格的輻射狀分布。

可選地，所述多維特征值s包括二維點分布的向量、所述機器人當前方向角速度線速度v以及機器人目標位置的方向和距離。