移动机器人及移动机器人的导航方法技术

本发明专利技术公开了一种移动机器人，包括中央处理模块以及均与所述中央处理模块连接的测距传感器、辅助避障模块和人机交互模块，测距传感器用于扫描所述移动机器人的作业空间以建立环境地图，辅助避障模块用于在移动机器人移动时检测测距传感器的感测盲区中的障碍物和悬崖边界，以完善环境地图，用户根据需要通过人机交互模块在环境地图上输入虚拟障碍物信息，以进一步完善环境地图，并根据环境地图规划好移动机器人进行作业的移动路径。该移动机器人可建立并逐步完善作业空间的环境地图，并根据环境地图规划好移动路径，从而准确地避开障碍物，节约时间和能源。本发明专利技术还公开一种移动机器人的导航方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能设备领域，尤其涉及一种基于地图构建的移动机器人及移动机器人的导航方法。
技术介绍
目前，移动机器人在多个领域有所应用，例如无人机、清洁机器人等，尤其是家居清洁机器人已广泛应用到家庭服务中，减少了人们的家务烦恼。现有技术中，移动机器人通过简单触碰开关或者红外传感装置来探测机器人前方短距离内的障碍物，在移动过程中只能在碰撞到障碍物时才调整移动机器人的移动方向，然后根据预先设定好的模式，傻瓜式地继续移动，在多次遇到障碍物时很容易在作业空间中乱了主导方向。这种简单的避障处理和路径规划使得机器人在作业空间中移动时没有明确的主导方向，最终导致机器人会在一些位置之间往复移动，甚至不能最终到达预定的目标位置，浪费时间和能源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种移动机器人及移动机器人的导航方法，所述移动机器人及移动机器人的导航方法可以建立并逐步完善作业空间的环境地图，并根据所述环境地图规划好所述移动机器人进行作业的移动路径，从而准确地避开障碍物，顺利到达目标位置，节约时间和能源。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术的实施例提供一种移动机器人，所述移动机器人包括中央处理模块以及均与所述中央处理模块连接的测距传感器、辅助避障模块和人机交互模块，所述测距传感器用于扫描所述移动机器人的作业空间以建立环境地图，并标记出障碍物在所述环境地图中的位置，所述测距传感器将所述环境地图传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块控制所述移动机器人根据所述环境地图而移动，所述辅助避障模块用于在所述移动机器人移动时检测所述测距传感器的感测盲区中的障碍物和悬崖边界，并将所述感测盲区中的障碍物和悬崖边界的位置信息传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块将所述感测盲区中的障碍物和悬崖边界的位置信息标记于所述环境地图上，并将所述环境地图传送至所述人机交互模块，以使用户根据需要通过所述人机交互模块在所述环境地图上输入虚拟障碍物信息，并反馈至所述中央处理模块，所述中央处理模块根据所述虚拟障碍物信息更新所述环境地图，并根据所述环境地图规划好所述移动机器人进行作业的移动路径。其中，所述测距传感器与所述移动机器人的前进方向成夹角，用于在所述移动机器人移动的过程中感测所述移动机器人前方的即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物，并将所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物的位置信息标记于所述环境地图上，所述中央处理模块根据该位置信息控制所述移动机器人在碰到所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物之前优化移动路径以避开所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物。其中，所述夹角大于或等于5°且小于或等于60°。其中，所述移动机器人包括机器人主体及与所述机器人主体分离的控制终端，所述中央处理模块、所述测距传感器及所述辅助避障模块设置于所述机器人主体，所述人机交互模块集成于所述控制终端。其中，所述机器人主体还设置有与所述中央处理模块连接的第一通信模块，所述控制终端还包括与所述人机交互模块连接的第二通信模块，所述第一通信模块和所述第二通信模块用于实现所述机器人主体与所述控制终端之间的通信。其中，所述移动机器人还包括存储模块，所述存储模块与所述中央处理模块及所述距离传感器连接，所述存储模块用于存储所述环境地图，以使所述环境地图可以被重复利用。其中，所述测距传感器为激光测距传感器。其中，所述辅助避障模块至少包括地面检测器、墙面检测器和碰撞检测器之中的一种。另一方面，本专利技术的实施例还提供一种移动机器人的导航方法，该导航方法包括：使具有测距传感器的所述移动机器人在作业空间旋转一定角度，以扫描作业空间的环境，初步建立环境地图，并标记出障碍物在所述环境地图中的位置；沿所述环境地图的边界移动一圈，检测所述测距传感器的感测盲区中的障碍物和悬崖边界，在所述环境地图上标记所述测距传感器的感测盲区中的障碍物和悬崖边界，更新所述环境地图；将所述环境地图传送给人机交互模块，在所述人机交互模块上人工输入虚拟障碍物，完善所述环境地图；根据所述环境地图规划好作业的移动路径，以避开所有的所述障碍物及所述虚拟障碍物；及根据所述移动路径进行作业。其中，所述导航方法还可以包括：使所述测距传感器与所述移动机器人的前进方向成一夹角；感测所述移动机器人移动时即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物，并在所述环境地图上标记所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物，更新所述环境地图；根据更新的所述环境地图优化移动路径，避开所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物。其中，所述导航方法还包括：存储所述环境地图，以供重复利用。其中，所述使具有测距传感器的所述移动机器人在作业空间旋转一定角度具体为：使具有测距传感器的所述移动机器人在所述作业空间旋转360°。与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有以下有益效果：本专利技术的实施例中，由于所述移动机器人具有测距传感器及辅助避障模块，所述测距传感器用于初步建立环境地图，并标记出作业空间中的障碍物在所述环境地图中的位置，所述辅助避障模块用于在所述移动机器人移动时检测所述测距传感器的感测盲区中的障碍物和悬崖边界，并由所述中央处理模块将其标记于所述环境地图上，从而完善了环境地图，极大程度地使作业空间中的障碍物标记于所述环境地图中，提高路径规划的准确性；又由于所述移动机器人具有人机交互模块，借助所述人机交互模块用户可以根据需要在所述环境地图上输入虚拟障碍物信息，例如，所述虚拟障碍物可以是用户不想让机器人到达的地方，也可以是所述测距感测器及所述辅助障碍模块没感测到的障碍物或悬崖边界，所述人机交互模块将所述虚拟障碍物反馈回中央处理模块，所述中央处理模块将所述虚拟障碍物信息标记于所述环境地图上，进一步完善所述环境地图，并根据所述环境地图规划好所述移动机器人的移动路径以避开所有所述障碍物及所述虚拟障碍物，从而为所述移动机器人的运行扫清了移动过程中的障碍，使所述移动机器人更准确地沿着规划路径移动，节省时间及能耗，极大地提高工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的变形形式。图1a是本专利技术的第一个实施例中移动机器人的结构示意图；图1b是本专利技术的第一个实施例中移动机器人的一种实施方式中测距传感器与所述移动机器人的前进方向的位置关系示意图；图1c是本专利技术的第一个实施例中移动机器人遇到前方障碍物的示意图；图1d是本专利技术的第一个实施例中移动机器人避开前方障碍物的示意图；图1e是本专利技术的第一个实施例中移动机器人的工作过程的流程示意图；图2是本专利技术第二个实施例中移动机器人的结构示意图；图3a是本专利技术的第三个实施例中移动机器人的结构示意图；图3b是本专利技术的第三个实施例中移动机器人遇到前方障碍物的示意图；图3c是本专利技术的第三个实施例中移动机器人避开前方障碍物的示意图；及图4是本专利技术的实施例中移动机器人的导航方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动机器人，其特征在于，包括中央处理模块以及均与所述中央处理模块连接的测距传感器、辅助避障模块和人机交互模块，所述测距传感器用于扫描所述移动机器人的作业空间以建立环境地图，并标记出障碍物在所述环境地图中的位置，所述测距传感器将所述环境地图传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块控制所述移动机器人根据所述环境地图而移动，所述辅助避障模块用于在所述移动机器人移动时检测所述测距传感器的感测盲区中的障碍物和悬崖边界，并将所述感测盲区中的障碍物和悬崖边界的位置信息传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块将所述感测盲区中的障碍物和悬崖边界的位置信息标记于所述环境地图上，并将所述环境地图传送至所述人机交互模块，以使用户根据需要通过所述人机交互模块在所述环境地图上输入虚拟障碍物信息，并反馈至所述中央处理模块，所述中央处理模块根据所述虚拟障碍物信息更新所述环境地图，并根据所述环境地图规划好所述移动机器人进行作业的移动路径。

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人，其特征在于，包括中央处理模块以及均与所述中央处理模块连接的测距传感器、辅助避障模块和人机交互模块，所述测距传感器用于扫描所述移动机器人的作业空间以建立环境地图，并标记出障碍物在所述环境地图中的位置，所述测距传感器将所述环境地图传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块控制所述移动机器人根据所述环境地图而移动，所述辅助避障模块用于在所述移动机器人移动时检测所述测距传感器的感测盲区中的障碍物和悬崖边界，并将所述感测盲区中的障碍物和悬崖边界的位置信息传送给所述中央处理模块，所述中央处理模块将所述感测盲区中的障碍物和悬崖边界的位置信息标记于所述环境地图上，并将所述环境地图传送至所述人机交互模块，以使用户根据需要通过所述人机交互模块在所述环境地图上输入虚拟障碍物信息，并反馈至所述中央处理模块，所述中央处理模块根据所述虚拟障碍物信息更新所述环境地图，并根据所述环境地图规划好所述移动机器人进行作业的移动路径。2.如权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，所述测距传感器与所述移动机器人的前进方向成夹角，用于在所述移动机器人移动的过程中感测所述移动机器人前方的即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物，并将所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物的位置信息标记于所述环境地图上，所述中央处理模块根据该位置信息控制所述移动机器人在碰到所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物之前优化移动路径以避开所述即将落入所述移动机器人的机身宽度范围内的障碍物。3.如权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，所述夹角大于或等于5°且小于或等于60°。4.如权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，所述移动机器人包括机器人主体及与所述机器人主体分离的控制终端，所述中央处理模块、所述测距传感器及所述辅助避障模块设置于所述机器人主体，所述人机交互模块集成于所述控制终端。5.如权利要求4所述的移动机器人，其特征在于，所述机器人主体还设置有与所述中央处理模块连接的第一通信模块，所述控制终端还包括与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：左瑞波，
申请(专利权)人：深圳市银星智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44