[發明專利]一種實現機器人導航的方法及系統

在審

• 申請號: 201910571910.8
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110209174A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 許華旸;王立平;趙德奎;王志超;劉彥雨;蒲婷
• 申請（專利權）人: 北京史河科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京樂知新創知識產權代理事務所(普通合伙) 11734
• 代理人: 江宇

本發明公開了一種實現機器人導航的方法及系統，首先利用GPS接收器確定機器人所在地理位置的絕對坐標；之后通過磁導航傳感器檢測機器人運動過程中在磁帶軌道上的偏移量；再由工控機將所確定的機器人所在地理位置的絕對坐標和所檢測到的機器人運動過程中在磁帶軌道上的偏移量通過天線發射至后臺服務器；最后所述后臺服務器根據所確定的機器人所在地理位置的絕對坐標、所檢測到的機器人運動過程中在磁帶軌道上的偏移量及參考地圖三者來確定機器人的導航軌跡。

技術領域

本發明涉及機器人導航定位技術，尤其涉及一種實現機器人導航的方法及系統。

背景技術

機器人自主定位導航簡單地講，即是地圖數據+算法的結合。然而，在落地實際的過程中，存在著各種各樣的問題。以當前室外防爆巡檢機器人導航系統為例，實現機器人導航至少包括如下三種方案：

方案一，通過單一磁導航傳感器實現導航；具體地，事先要求在所需巡檢的位置鋪設磁條軌道，機器人運動時，根據傳感器的反饋值實時調整機器人的運動軌跡。外置一個云臺，實時監控機器人前方狀況，實時反饋至后臺，起到報警作用。

方案二，通過磁導航傳感器外加RFID讀卡器實現導航；具體地，首先與方案一一樣鋪設軌道，在軌道每隔一定的距離處另外粘貼一張RFID標簽，這樣在機器人運動中可以依靠磁導航傳感器的反饋值，來實時調整機器人機身不至于脫軌。同時每隔一段距離可以讀取到RFID標簽，每個標簽中會事先寫入位置信息。在機器人運動過程中，每隔一段時間就能知道機器人當前運動到的位置。

方案三，通過激光雷達實現導航；具體地，依靠激光雷達實現導航，首先在巡檢位置建立地圖，這種方法相對來說較為準確，在正常環境下，能夠很好的實現導航策略。

然而，以上幾種實現機器人導航的方案至少存在如下缺陷：1)方案一實際上可以理解為一種循跡方案，就是只需要按照軌道運動即可，所有的啟停均依靠云臺的數據反饋，但是如果遇到復雜的環境問題時，云臺可能會失效，導致導航出錯，因此這種方案應用并不是很廣泛人工撰寫需要耗費大量的人力成本，且撰寫速度慢；2)方案二無法做到實時性，并且要根據標簽的鋪設密度來獲取絕對位置的周期，也就是說，標簽鋪設密度大，則讀取到標簽的周期就越小，不僅工程量大，穩定性也受限于標簽的使用壽命，因此這種應用同樣不太廣泛；3)方案三受限于環境比較嚴重，當可見光比較強烈時，有可能造成獲取數據不準確的問題，導致導航失敗。另外，目前市場上還沒有做到防爆等級的激光雷達，因為這種方法也只能應用到一般的巡檢場合，對于防爆這種苛刻條件，是無法勝任的。

發明內容

本發明實施例為了解決上述提及的現有實現機器人導航的方案所存在的諸多問題，創造性的提供一種實現機器人導航的方法及系統。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種實現機器人導航的方法，該方法包括：利用全球定位系統GPS接收器確定機器人所在地理位置的絕對坐標；通過磁導航傳感器檢測機器人運動過程中在磁帶軌道上的偏移量；由工控機將所確定的機器人所在地理位置的絕對坐標和所檢測到的機器人運動過程中在磁帶軌道上的偏移量通過天線發射至后臺服務器；所述后臺服務器根據所確定的機器人所在地理位置的絕對坐標、所檢測到的機器人運動過程中在磁帶軌道上的偏移量及參考地圖三者來確定機器人的導航軌跡。

根據本發明一實施方式，所述方法還包括：通過GPS基準站向GPS接收器發送坐標修正值；相應的，所述利用GPS接收器確定機器人所在地理位置的絕對坐標，包括：獲取機器人所在地理位置的相對坐標；通過所述坐標修正值對所獲取的機器人所在地理位置的相對坐標進行修正，得到機器人所在地理位置的絕對坐標。

根據本發明一實施方式，所述方法還包括：通過云臺監測機器人運動過程中的周邊環境信息；由所述工控機根據所監測的機器人運動過程中的周邊環境信息來調控機器人的避障行為。