自主导航控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种自主导航控制方法和装置，其中，所述自主导航控制方法包括如下步骤：在机器人向前运动时，获得视觉传感器采集的所述机器人航向前方的道路图片；根据所述道路图片获得机器人的姿态数据；将当前所述姿态数据和正常的上一姿态数据对比获得数据差值，并且根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常；在判定为正常时，根据当前所述姿态数据获得转向控制指令，用以控制机器人沿着道路行驶。旨在提高车道线检测与识别结果的准确性。本发明专利技术具有提高车道线检测与识别结果的准确性的效果。

【技术实现步骤摘要】
自主导航控制方法和装置
本专利技术涉及机器人
，特别涉及自主导航控制方法和装置。
技术介绍
基于机器视觉的自主导航技术已经应用于室外移动机器人，其中基于视觉传感器检测与识别路面车道线来控制移动载体保持在车道内行驶的技术目前大量应用于无人驾驶汽车。但是室外复杂多变的光照条件及路面车道线的清晰程度将极大影响车道线检测与识别结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种自主导航控制方法和装置，旨在提高车道线检测与识别结果的准确性。为实现上述目的，本专利技术提出的一种自主导航控制方法，用于控制室外移动的机器人沿着道路行驶，所述自主导航控制方法包括如下步骤：在机器人向前运动时，获得视觉传感器采集的所述机器人航向前方的道路图片；根据所述道路图片获得机器人的姿态数据；将当前所述姿态数据和正常的上一姿态数据对比获得数据差值，并且根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常；在判定为正常时，根据当前所述姿态数据获得转向控制指令，用以控制机器人沿着道路行驶。优选的，所述姿态数据包括所述机器人分别与道路的左车道线的左距离D_L、与道路的右车道线的右距离D_R，以及与车道线的角度偏差θ。优选的，所述准确性阈值包括倾斜跳变夹角偏差阈值Δθ，以及平移跳变距离偏差阈值ΔD_L；所述根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常的步骤具体包括：在θn-θn-1＞Δθ时，判定当前所述姿态数据为倾斜跳变数据；在D_Ln-D_Ln-1＞ΔD_L时，判定当前所述姿态数据为平移跳变数据；否则，判定当前所述姿态数据为正常数据。优选的，所述根据当前所述姿态数据获得转向控制指令的步骤具体包括：根据所述左距离D_L、右距离D_R获得道路的车道中线；定位预瞄点位于所述车道中线，并且根据预设参数而定位所述预瞄点与机器人在沿着道路方向上的距离为瞄点距离dis_goal；根据所述预瞄点以及角度偏差θ获得指向所述预瞄点的转向角度β；根据转向角度β生成转向控制指令。优选的，所述自主导航控制方法还包括如下步骤：预设左车道线到右侧路牙距离为左限距离L_ROAD，右车道线到右侧路牙距离为右限距离R_ROAD；通过测距传感器获得所述机器人与道路右侧路牙的距离为测量距离d_road；当d_road<R_ROAD时，则判定机器人压到了右车道线，并且生成左转控制指令；当d_road>L_ROAD时，则判定机器人压到了右车道线，并且生成右转控制指令。本专利技术还提供了一种自主导航控制装置，用于控制室外移动的机器人沿着道路行驶，所述自主导航控制装置包括：图片获得模块，用于在机器人向前运动时，获得视觉传感器采集的所述机器人航向前方的道路图片；视觉处理模块，用于根据所述道路图片获得机器人的姿态数据；滤波模块，用于将当前所述姿态数据和正常的上一姿态数据对比获得数据差值，并且根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常；控制决策模块，用于在所述滤波模块判定当前所述姿态数据为正常时，根据当前所述姿态数据获得转向控制指令，用以控制机器人沿着道路行驶。优选的，所述姿态数据包括所述机器人分别与道路的左车道线的左距离D_L、与道路的右车道线的右距离D_R，以及与车道线的角度偏差θ。优选的，所述准确性阈值包括倾斜跳变夹角偏差阈值Δθ，以及平移跳变距离偏差阈值ΔD_L；所述滤波模块，用于根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常的步骤具体包括：在θn-θn-1＞Δθ时，判定当前所述姿态数据为倾斜跳变数据；在D_Ln-D_Ln-1＞ΔD_L时，判定当前所述姿态数据为平移跳变数据；否则，判定当前所述姿态数据为正常数据。优选的，所述控制决策模块，用于根据当前所述姿态数据获得转向控制指令的步骤具体包括：根据所述左距离D_L、右距离D_R获得道路的车道中线；定位预瞄点位于所述车道中线，并且根据预设参数而定位所述预瞄点与机器人在沿着道路方向上的距离为瞄点距离dis_goal；根据所述预瞄点以及角度偏差θ获得指向所述预瞄点的转向角度β；根据转向角度β生成转向控制指令。优选的，所述自主导航控制装置还包括：预设模块，用于预设左车道线到右侧路牙距离为左限距离L_ROAD，右车道线到右侧路牙距离为右限距离R_ROAD；测距模块，用于通过测距传感器获得所述机器人与道路右侧路牙的距离为测量距离d_road；所述控制决策模块还用于，当d_road<R_ROAD时，则判定机器人压到了右车道线，并且生成左转控制指令；当d_road>L_ROAD时，则判定机器人压到了右车道线，并且生成右转控制指令。优选的，所述测距传感器的数量为一个，安装于所述机器人本体的右侧面，并且位于中间位置；或者所述测距传感器的数量为两个，安装于所述机器人本体的右侧面，并且分别位于前后位置。本专利技术所提供的自主导航控制方法，通过将前后两帧画面获得的姿态数据进行对比，从而将误差较大的数据舍弃，则提高车道线检测与识别结果的准确性，以及当前姿态数据的准确性。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，下面将对实施例或现有技术描述中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示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术自主导航控制方法第一实施例的流程图；图2为如图1所示的自主导航控制方法的步骤S103的流程示意图；图3为如图1所示的自主导航控制方法的步骤S104的流程示意图；图4为本专利技术自主导航控制方法第二实施例的流程图；图5为图4所示自主导航控制方法的坐标系示意图；图6为图4所示自主导航控制方法的第一种情况的示意图；图7为图4所示自主导航控制方法的第二种情况的示意图；图8为图4所示自主导航控制方法的第三种情况的示意图；图9为图4所示自主导航控制方法的第四种情况的示意图；图10为图4所示自主导航控制方法的第五种情况的示意图；图11为图4所示自主导航控制方法的第六种情况的示意图；图12为图4所示自主导航控制方法测距传感器安装位置的正视示意图；图13为图4所示自主导航控制方法测距传感器安装位置的俯视示意图；图14为本专利技术自主导航控制方法其他实施例中测距传感器安装位置的示意图；图15为本专利技术自主导航控制装置一实施例的模块示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参看图1，本专利技术自主导航控制方法第一实施例，用于控制室外移动的机器人沿着道路行驶，所述自主导航控制方法包括如下步骤：步骤S100，在机器人向前运动时，获得视觉传感器采集的所述机器人航向前方的道路图片。步骤S101，根据所述道路图片获得机器人的姿态数据。其中，姿态数据可以包括：当前机器人航向、车道线的方向、当前航向与车道线的夹角、预设道路图片位置处航向线与车道线的距离等等。步骤S102，将当前所述姿态数据和正常的上一姿态数据对比获得数据差值。步骤S103，根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常；在判定为正常时，执行步骤S104；否则，执行步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主导航控制方法，用于控制室外移动的机器人沿着道路行驶，其特征在于，所述自主导航控制方法包括如下步骤：在机器人向前运动时，获得视觉传感器采集的所述机器人航向前方的道路图片；根据所述道路图片获得机器人的姿态数据；将当前所述姿态数据和正常的上一姿态数据对比获得数据差值，并且根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常；在判定为正常时，根据当前所述姿态数据获得转向控制指令，用以控制机器人沿着道路行驶。

【技术特征摘要】
1.一种自主导航控制方法，用于控制室外移动的机器人沿着道路行驶，其特征在于，所述自主导航控制方法包括如下步骤：在机器人向前运动时，获得视觉传感器采集的所述机器人航向前方的道路图片；根据所述道路图片获得机器人的姿态数据；将当前所述姿态数据和正常的上一姿态数据对比获得数据差值，并且根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常；在判定为正常时，根据当前所述姿态数据获得转向控制指令，用以控制机器人沿着道路行驶。2.如权利要求1所述的自主导航控制方法，其特征在于，所述姿态数据包括所述机器人分别与道路的左车道线的左距离D_L、与道路的右车道线的右距离D_R，以及与车道线的角度偏差θ。3.如权利要求2所述的自主导航控制方法，其特征在于，所述准确性阈值包括倾斜跳变夹角偏差阈值Δθ，以及平移跳变距离偏差阈值ΔD_L；所述根据所述数据差值和预设的准确性阈值来判断当前所述姿态数据是否正常的步骤具体包括：在θn-θn-1＞Δθ时，判定当前所述姿态数据为倾斜跳变数据；在D_Ln-D_Ln-1＞ΔD_L时，判定当前所述姿态数据为平移跳变数据；否则，判定当前所述姿态数据为正常数据。4.如权利要求2所述的自主导航控制方法，其特征在于，所述根据当前所述姿态数据获得转向控制指令的步骤具体包括：根据所述左距离D_L、右距离D_R获得道路的车道中线；定位预瞄点位于所述车道中线，并且根据预设参数而定位所述预瞄点与机器人在沿着道路方向上的距离为瞄点距离dis_goal；根据所述预瞄点以及角度偏差θ获得指向所述预瞄点的转向角度β；根据转向角度β生成转向控制指令。5.如权利要求4所述的自主导航控制方法，其特征在于，所述自主导航控制方法还包括如下步骤：预设左车道线到右侧路牙距离为左限距离L_ROAD，右车道线到右侧路牙距离为右限距离R_ROAD；通过测距传感器获得所述机器人与道路右侧路牙的距离为测量距离d_road；当d_road<R_ROAD时，则判定机器人压到了右车道线，并且生成左转控制指令；当d_road>L_ROAD时，则判定机器人压到了右车道线，并且生成右转控制指令。6.一种自主导航控制装置，用于控制室外移动的机器人沿着道路行驶，其特征在于，所述自主导航控制装置包括：图片获得模块，用于在机器人向前运动时，获得视觉传感器采集的所述机器人航向前方的道路图片；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈露，陈剑，温从标，朱昕毅，姜丽丽，梅涛，
申请(专利权)人：安科智慧城市技术中国有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44