[發明專利]一種機器人自主導航裝置、方法及機器人

在審

• 申請號: 201810091046.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108089586A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 趙赫成;姜新禹;劉文治;譚文銓;疏達;李遠
• 申請（專利權）人: 北醒（北京）光子科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機器人自主導航方法，其特征在于，隨機器人行進的至少一種測距傳感器在其實時對應的探測盲區內，自機器人進入到離開所述探測盲區期間，機器人在接近探測盲區時所測得的障礙物信息作為路徑導航模塊的導航指引，以保證機器人在經過障礙物時不會因實時障礙信息的刷新在探測盲區撞到障礙物。

2.根據權利要求1所述的機器人自主導航方法，其特征在于，至少在激光雷達、超聲波測距儀、深度相機或毫米波雷達這四種測距傳感器的其中一種或任意種組合在實時對應的探測盲區內，自機器人進入到離開所述的探測盲區，機器人未進入探測盲區時所測得的障礙物最新信息作為導航指引。

3.根據權利要求2所述的機器人自主導航方法，其特征在于，通過隨機器人行進的激光雷達進行局部和/或全局建圖并柵格化，至少包括激光雷達在內的測距傳感器在有效測試區實時更新測得障礙物信息，并將相應的障礙物信息關聯至對應柵格，且不同測距傳感器之間就同一柵格的測試結果出現有障礙物信息和無障礙物信息的沖突時，輸出有障礙物信息。

4.根據權利要求3所述的機器人自主導航方法，其特征在于，所述激光雷達在有效量程內測量出的障礙物信息包括距離d和方向角度r，將障礙物信息對應的參數d和r轉化為局部和/或全局地圖中的坐標，并關聯至與坐標對應的柵格，其中d和r均為常數。

5.根據權利要求3所述的機器人自主導航方法，其特征在于，所述超聲波測距儀在有效量程內測量出的障礙物信息（P，Ω），其中P為超聲波測距儀所測障礙物的距離，Ω為超聲波的角度誤差范圍，將障礙物信息P和Ω轉化為局部和/或全局地圖中的坐標，并關聯至對應柵格，所述P和Ω為常數。

6.根據權利要求3所述的機器人自主導航方法，其特征在于，所述深度相機在有效測距范圍內測量設定高度范圍內的障礙物信息，將障礙物信息轉化為局部和/或全局地圖中的坐標，并關聯至對應柵格;進一步地，所述高度范圍為（H0，H1），其中，H0不高于機器人所能行走的地表平面，H1不低于機器人的最高點，所述H0和H1為常數。

7.根據權利要求4-6任一項所述的機器人自主導航方法，其特征在于，至少一種測距傳感器其存在誤差為（-E，E），則在將障礙物信息按照誤差范圍沿誤差方向膨脹對應寬度后，以膨脹后的障礙物信息轉化為局部和/或全局地圖中的坐標，并關聯至對應柵格；或者，將障礙物信息轉化為局部和/或全局地圖中的坐標，并關聯至對應柵格，根據誤差范圍對具有障礙物的柵格沿誤差的方向或全方位進行膨脹，以膨脹后的區域作為具有障礙物柵格進行導航指引，其中E為正常數。

8.根據權利要求5所述的機器人自主導航方法，其特征在于，所述柵格的邊長為δ，當2E/δ小于1時，對具有障礙物的柵格不進行膨脹；當2E/δ大于等于1時，對具有障礙物的柵格進行膨脹，所述δ為正常數。

9.一種機器人自主導航裝置，其特征在于，包括：隨機器人行進的至少一種測距傳感器和與所述測距傳感器相連接的控制器，所述控制器包括至少與其中一個測距傳感器相連接的SLAM建圖模塊和路徑導航模塊，至少在測距傳感器實時對應的探測盲區內，自機器人進入到離開所述探測盲區期間，機器人在接近探測盲區時所測得的障礙物信息作為路徑導航模塊的導航指引，以保證機器人在經過障礙物時不會因實時障礙信息的刷新在探測盲區撞到障礙物；進一步地，所述測距傳感器至少包括用于局部和/或全局建圖的激光雷達，所述控制器包括與激光雷達相連接的SLAM建圖模塊和路徑導航模塊，測距傳感器在有效測試區實時更新測得障礙物信息，并將相應的障礙物信息關聯至對應柵格，且不同測距傳感器之間就同一柵格的測試結果出現有障礙物信息和無障礙物信息的沖突時，輸出有障礙物信息。

10.一種機器人，其特征在于，其具有權利要求9所述的機器人自主導航裝置；和/或，所述機器人采用權利要求1-8之一所述的機器人自主導航方法進行導航。