[發(fā)明專利]一種室內(nèi)機器人智能導(dǎo)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(shè)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(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 全成哲<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明公開了一種室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航系統(tǒng)，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；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(yù)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(biāo)位置。本發(fā)明還公開了基于室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航系統(tǒng)的室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航的方法。本發(fā)明公開的室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航系統(tǒng)及方法，提高了機器人在室內(nèi)進行行走位置定位時的精度，實現(xiàn)了機器人的完全自主運動，安裝方便快捷，通用性能優(yōu)良，有利于廣泛推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人已經(jīng)在很多行業(yè)有所應(yīng)用，其中主要包括工業(yè)機器人和服務(wù)機器人兩大類。機器人作為一種智能硬件，服務(wù)機器人產(chǎn)品將通過與軟件加深融合的方式對傳統(tǒng)設(shè)備進行智能化改造，不斷實現(xiàn)更為強大的功能和更為豐富的應(yīng)用場景；作為互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的信息交換中樞，服務(wù)機器人還將借助互聯(lián)網(wǎng)和云為其他聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供隨時、隨地的信息輸入，并通過人工智能技術(shù)進一步代替用戶對其它聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行自主操控，為用戶提供智能化服務(wù)，市場前景十分廣闊。

服務(wù)類機器人的主要應(yīng)用場景為酒店、餐飲、銀行、商場、機房和電力巡檢等。目前現(xiàn)有技術(shù)的機器人在室內(nèi)進行行走位置定位時精度不高，使機器人在室內(nèi)行走時容易發(fā)生定位不準(zhǔn)，不能較好的實現(xiàn)完全自主運動，不能較好的完成服務(wù)任務(wù)，限制了實際應(yīng)用。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于提供一種室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航系統(tǒng)及方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有機器人在室內(nèi)進行行走位置定位時精度不高，定位不準(zhǔn)，不能較好的實現(xiàn)完全自主運動，不利于推廣應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航系統(tǒng)，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(yù)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(biāo)位置。

進一步地，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；

進一步地，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；

進一步地，所述方向距離為9個方向的距離；

進一步地，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；

進一步地，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(yù)估得到的；

進一步地，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(yù)估得到的。

本發(fā)明還提供了一種室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航方法，包括采用上述室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航系統(tǒng)，實現(xiàn)對室內(nèi)機器人進行智能導(dǎo)航；

進一步地，所述室內(nèi)機器人智能導(dǎo)航方法，具體包括：

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(yù)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(yù)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(biāo)位置；