[發(fā)明專利]路徑規(guī)劃方法、系統(tǒng)、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711188809.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109839118A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張連川;李雨倩;劉懿;孫志明;李政;宋永康;鄭杰;徐志浩;孫云哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京京東尚科信息技術(shù)有限公司;北京京東世紀(jì)貿(mào)易有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/30
• 分類號(hào): G01C21/30
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 王莉莉

1.一種路徑規(guī)劃方法，包括：

基于設(shè)置在機(jī)器人上的激光雷達(dá)所獲取的環(huán)境信息，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)面積采用相應(yīng)的建圖方法來(lái)離線構(gòu)建倉(cāng)庫(kù)的激光地圖；

通過(guò)融合設(shè)置在所述機(jī)器人上的里程計(jì)和慣性傳感器所獲取的位置信息和姿態(tài)信息、以及所述環(huán)境信息，利用適應(yīng)性蒙特卡洛定位方法來(lái)定位所述機(jī)器人；和

在所述激光地圖上，根據(jù)指定的巡檢目標(biāo)點(diǎn)和巡檢順序來(lái)動(dòng)態(tài)地規(guī)劃所述機(jī)器人的巡檢路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路徑規(guī)劃方法，其中，對(duì)于面積小的倉(cāng)庫(kù)，采用gmapping建圖方法離線構(gòu)建倉(cāng)庫(kù)的激光地圖，包括：

根據(jù)所述里程計(jì)和所述激光雷達(dá)所獲取的位置信息和環(huán)境信息，利用粒子濾波器來(lái)估計(jì)所述機(jī)器人的位置和姿態(tài)；

對(duì)于用柵格占據(jù)法表示的倉(cāng)庫(kù)地圖，根據(jù)所述激光雷達(dá)的激光是否多次到達(dá)同一個(gè)柵格來(lái)確定每一個(gè)柵格上是否存在障礙物，從而構(gòu)建所述激光地圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路徑規(guī)劃方法，其中，對(duì)于面積大的倉(cāng)庫(kù)，采用cartographer建圖方法離線構(gòu)建倉(cāng)庫(kù)的激光地圖，包括：

根據(jù)所述激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，利用圖優(yōu)化模型來(lái)估計(jì)所述機(jī)器人的位置和姿態(tài)；

累加用所述激光雷達(dá)的激光掃描得到的單幀數(shù)據(jù)，以構(gòu)建所述倉(cāng)庫(kù)的多個(gè)局部地圖；

通過(guò)拼接所述多個(gè)局部地圖來(lái)構(gòu)建全局地圖；

將所述全局地圖轉(zhuǎn)換為與所述定位方法適應(yīng)的柵格激光地圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路徑規(guī)劃方法，其中，所述環(huán)境信息包括貨架特征和貨物特征，在定位所述機(jī)器人時(shí)使貨架特征在粒子濾波器的權(quán)重大于貨物特征在粒子濾波器的權(quán)重。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路徑規(guī)劃方法，還包括：控制機(jī)器人根據(jù)規(guī)劃的巡檢路徑進(jìn)行巡檢，并且在特定的巡檢目標(biāo)點(diǎn)執(zhí)行特定的動(dòng)作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的路徑規(guī)劃方法，其中，基于A*算法和動(dòng)態(tài)窗口算法來(lái)動(dòng)態(tài)地規(guī)劃所述機(jī)器人的巡檢路徑。

7.一種路徑規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

激光雷達(dá)，被配置為獲取機(jī)器人所在的環(huán)境信息；

里程計(jì)，被配置為獲取所述機(jī)器人的位置信息；

慣性傳感器，被配置為獲取所述機(jī)器人的姿態(tài)信息；和

控制器，被配置為

基于所述環(huán)境信息，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)面積采用相應(yīng)的建圖方法來(lái)離線構(gòu)建倉(cāng)庫(kù)的激光地圖，

通過(guò)融合所述位置信息、姿態(tài)信息和所述環(huán)境信息，利用適應(yīng)性蒙特卡洛定位方法來(lái)定位所述機(jī)器人，

在所述激光地圖上，根據(jù)指定的巡檢目標(biāo)點(diǎn)和巡檢順序來(lái)動(dòng)態(tài)地規(guī)劃所述機(jī)器人的巡檢路徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其中，對(duì)于面積小的倉(cāng)庫(kù)，采用gmapping建圖方法離線構(gòu)建倉(cāng)庫(kù)的激光地圖，包括：

根據(jù)所述位置信息和所述環(huán)境信息，利用粒子濾波器來(lái)估計(jì)所述機(jī)器人的位置和姿態(tài)；

對(duì)于用柵格占據(jù)法表示的倉(cāng)庫(kù)地圖，根據(jù)所述激光雷達(dá)的激光是否多次到達(dá)同一個(gè)柵格來(lái)確定每一個(gè)柵格上是否存在障礙物，從而構(gòu)建所述激光地圖。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其中，對(duì)于面積大的倉(cāng)庫(kù)，采用cartographer建圖方法離線構(gòu)建倉(cāng)庫(kù)的激光地圖，包括：

根據(jù)所述激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，利用圖優(yōu)化模型來(lái)估計(jì)所述機(jī)器人的位置和姿態(tài)；

累加用所述激光雷達(dá)的激光掃描得到的單幀數(shù)據(jù)，以構(gòu)建所述倉(cāng)庫(kù)的多個(gè)局部地圖；

通過(guò)拼接所述多個(gè)局部地圖來(lái)構(gòu)建全局地圖；

將所述全局地圖轉(zhuǎn)換為與所述定位方法適應(yīng)的柵格激光地圖。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境信息包括貨架特征和貨物特征，在定位所述機(jī)器人時(shí)使貨架特征在粒子濾波器的權(quán)重大于貨物特征在粒子濾波器的權(quán)重。