[發(fā)明專利]一種適用于密集排架環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010532832.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN111947657A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高翔;王聰;朱博;謝國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20;G01S17/06;G01S17/931
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曹坤

1.一種適用于密集排架環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方法，其特征在于：操作步驟具體如下：

步驟(1.1)、獲取密集排架環(huán)境地圖；

步驟(1.2)、基于矩形檢測(cè)方法定位密集排架，生成參考路徑點(diǎn)；

步驟(1.3)、構(gòu)建行為樹重組路徑參考點(diǎn)序列,生成全局規(guī)劃路徑；

步驟(1.4)、基于模型預(yù)測(cè)控制方法控制機(jī)器人跟蹤規(guī)劃路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于密集排架環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方法，其特征在于：所述步驟(1.2)中，所述的密集排架是指：在環(huán)境地圖中呈現(xiàn)矩形規(guī)則排列，通過矩形檢測(cè)方法，確定矩形四個(gè)角點(diǎn)位置，結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的最小半徑和安全距離，生成參考路徑點(diǎn)，用表示基于排架號(hào)i的左上路徑參考點(diǎn)、右上路徑參考點(diǎn)、右下路徑參考點(diǎn)、左下路徑參考點(diǎn)的位置,max為檢測(cè)出的矩形最大數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于密集排架環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方法，其特征在于：所述步驟(1.3)具體為，構(gòu)建行為樹選擇不同的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，確定參考路徑點(diǎn)的序列組合，實(shí)現(xiàn)不同路徑模式的切換，預(yù)設(shè)以下六種模式，(a)、全部排架依次巡架路徑，(b)、指定排架兩側(cè)巡架路徑，(c)、指定排架指定單側(cè)巡架路徑，(d)、兩排架之間巡架路徑，(e)、繞密集排架的外圍區(qū)域進(jìn)行巡邏路徑，(f)、從指定書架起連續(xù)多個(gè)排架巡架路徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于密集排架環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方法，其特征在于：所構(gòu)建的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型包括兩輪差分移動(dòng)機(jī)器人模型、三輪全向輪運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和四輪麥克納姆輪全向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于密集排架環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方法，其特征在于：所述的參考路徑點(diǎn)的序列組合由機(jī)器人位置和路徑模式共同確定,首先確定機(jī)器人的位置P_robot(x,y)相對(duì)于密集排架的位置關(guān)系，對(duì)巡架方向和參考路徑點(diǎn)序列的順序進(jìn)行選擇,其次結(jié)合路徑模式確定涉及排架參考路徑點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于密集排架環(huán)境的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方法，其特征在于：所述步驟(1.4)具體為，使用模型預(yù)測(cè)控制方法控制機(jī)器人跟蹤全局規(guī)劃路徑，參考路徑位置和角度從規(guī)劃路徑中采樣獲得；當(dāng)機(jī)器人的位置在密集排架區(qū)域內(nèi)時(shí)，使用局部激光觀測(cè)信息提取直線特征代表排架邊沿，參考角度切換為直線特征的方向與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的角度偏差，在機(jī)器人坐標(biāo)系下位置x誤差人為設(shè)置為0,位置y誤差設(shè)置為期望沿邊運(yùn)動(dòng)距離與直線特征的距離的差值。模型預(yù)測(cè)控制方法中的預(yù)測(cè)模型為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。