[發(fā)明專利]一種室內(nèi)機器人智能導航系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810429922.2
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN110455283A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 石昌帥
• 申請（專利權(quán)）人: 信幀科技(北京)有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 11574 北京律遠專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 全成哲<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種室內(nèi)機器人智能導航系統(tǒng)，其特征在于，包括測速模塊、紅外測距模塊、狀態(tài)估計模塊、和卡爾曼濾波計算模塊；其中，所述測速模塊進行機器人的運動數(shù)據(jù)測量和收集；所述紅外測距模塊進行機器人的方向距離數(shù)據(jù)測量和收集；所述狀態(tài)估計模塊的數(shù)據(jù)為根據(jù)測速模塊、紅外測距模塊數(shù)據(jù)預估計算得到的；所述卡爾曼濾波計算模塊為根據(jù)狀態(tài)估計模塊數(shù)據(jù)計算得到機器人精確的運動坐標位置。

2.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述測速模塊包括陀螺儀測速模塊、碼盤測速模塊中的一種或多種；所述運動數(shù)據(jù)包括運動的角速度，轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速中的一種或多種；所述方向距離為9個方向的距離。

3.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)估計模塊包括先驗狀態(tài)估計模塊、后驗狀態(tài)估計模塊；其中，所述先驗狀態(tài)估計模塊數(shù)據(jù)為根據(jù)測速模塊數(shù)據(jù)預估得到的；所述后驗狀態(tài)估計模塊數(shù)據(jù)為根據(jù)紅外測距模塊數(shù)據(jù)預估得到的。

4.一種基于權(quán)利要求1～3任一項所述室內(nèi)機器人智能導航系統(tǒng)的室內(nèi)機器人智能導航的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將測速模塊、紅外測距模塊、狀態(tài)估計模塊、和卡爾曼濾波計算模塊安裝于機器人本體；

步驟2、采用測速模塊對機器人的運動數(shù)據(jù)進行測量和收集，預估出機器人的先驗狀態(tài)；

步驟3、采用紅外測距模塊對機器人的方向距離數(shù)據(jù)進行測量和收集，預估出機器人的后驗狀態(tài)；

步驟4、采用卡爾曼濾波計算模塊對將步驟2和步驟3的先驗狀態(tài)和后驗狀態(tài)數(shù)據(jù)進行計算處理，得到機器人精確的運動坐標位置；

步驟5、將步驟4得到的運動坐標位置反饋至機器人的管理控制系統(tǒng)，機器人的管理控制系統(tǒng)根據(jù)運動坐標位置實現(xiàn)對機器人的智能導航。

5.如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟1中，所述測速模塊為陀螺儀測速模塊和碼盤測速模塊。

6.如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟2中，所述運動數(shù)據(jù)為運動的角速度數(shù)據(jù)、運動的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)和運動的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

7.如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟3中，所述方向距離數(shù)據(jù)為9個方向的距離數(shù)據(jù)。

8.如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟3中，所述紅外測距模塊為采用紅外測距傳感器進行數(shù)據(jù)測量和收集。

9.如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟4中，所述卡爾曼濾波計算模塊采用卡爾曼濾波算法進行數(shù)據(jù)處理。

10.如權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述陀螺儀測速模塊為采用陀螺儀進行數(shù)據(jù)測量和收集；所述碼盤測速模塊為采用碼盤進行數(shù)據(jù)測量和收集。