一种智能机器人及其控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种智能机器人及其控制方法和系统，所述智能机器人的控制方法包括：根据激光雷达扫描全方位场景数据构建场景地图并于所述场景地图上显示所述智能机器人的实时位置，创建导航点任务，路径任务以及任务队列；根据选取的导航点任务，路径任务和/或任务队列配置待执行任务；执行所述待执行任务过程并在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物。本发明专利技术通过激光雷达可以实现对工作环境360°全方位激光扫描构建场景地图，可以实现机器人周围障碍物的检测、自主定位导航和路径规划、路径录制、任务队列的编辑、提供机器人的运动精度。

Intelligent robot and its control method and system

The invention provides an intelligent robot and its control method and system. The control method of the intelligent robot includes: constructing a scene map according to the omni-directional scene data scanned by the lidar and displaying the real-time position of the intelligent robot on the scene map, creating a navigation point task, a path task and a task team. Queues; configure tasks to be performed according to selected navigation point tasks, path tasks and/or task queues; perform the task-to-be-executed process and, in the process of executing the task-to-be-executed by the intelligent robot, detect obstacles around the intelligent robot in real time and avoid the obstacles when detecting obstacles. The invention can realize 360 degree omni-directional laser scanning of the working environment to construct a scene map by means of the laser radar, and can realize obstacle detection around the robot, autonomous positioning navigation and path planning, path recording, task queue editing, and provide the motion accuracy of the robot.

【技术实现步骤摘要】
一种智能机器人及其控制方法和系统
本专利技术涉及激光导航
，特别是涉及智能机器人的激光导航
，具体为一种智能机器人及其控制方法和系统。
技术介绍
随着科技的日新阅历的发展，我国在工业自动化科技技术方面取得突飞猛进的发展，为工农业生产方面实现自动化、智能化打下了坚实的基础，机器人也在各行各业应运而生，由于传统的AGV移动机器人存在转弯半径，不能适应狭窄的环境，所以出现了全方位移动机器人，该机器人运动灵活，能够在保持自身位姿不变的情况下实现横移，斜行以及绕自身轴线的旋转运动，从而适应狭窄空间环境。对于一些特殊的工作环境，要求其在适应狭窄环境的同时，能够在远距离运行时沿固定路径行走。目前导航技术是移动机器人技术的关键部分，而定位技术是机器人导航是否实现的核先决条件。只有当AGV机器人能够实现精准的定位自身的位置后，才能适应更多的应用场景导航。机器人定位方式能够按照不同方式进行分类，按照信息来源不同，可以分为外导式和内导式，常用的外导式主要有电磁感应、激光、光学等，常用的内导式主要有惯性法，坐标法等。按照线路形式能够划分，可以分为有线和无线，常用的有线方式有电磁线、磁带、色带线等，常用的无线方式主要有超声波、激光、坐标、雷达、陀螺仪、GPS、网络(Wifi、4G、蓝牙等)等。在目前喷雾应用的环节中，由于应用的场景多样化，国内喷雾类大多为手动喷雾器、背负式机动喷雾器、担架式机动喷雾机、风送式喷雾机等，同时喷雾药水均是含毒、腐蚀、刺激性的，喷雾机器人的诞生减轻了工人的工作强度和危险系数、提高了工作效率、降低了企业人力和材料成本，缓解了当前用工压力，对工农业生产具有重大的意义。但目前的喷雾机器人存在工作强度大、安全隐患、人力成本高、浪费成本等缺陷，同时喷雾机器人难以适应狭窄环境，在已经按照规划好的预定路径运行进行喷雾时无法实现灵活蔽障。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种智能机器人及其控制方法和系统，用于解决现有技术中存在的工作强度大、安全隐患、人力成本高、浪费成本等缺陷的问题，同时改进喷雾机器人适应狭窄环境，实现灵活蔽障已经按照规划好的预定路径运行进行喷雾的要求。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术的实施例提供一种智能机器人的控制方法，所述智能机器人的控制方法包括：根据激光雷达扫描全方位场景数据构建场景地图并于所述场景地图上显示所述智能机器人的实时位置，创建导航点任务，路径任务以及任务队列；根据选取的导航点任务，路径任务和/或任务队列配置待执行任务；执行所述待执行任务过程并在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物。于本专利技术的一实施例中，所述在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物包括：当检测所述待执行任务为导航点任务时，根据确定的所述待执行任务和所述智能机器人的实时位置确定任务执行路径；实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时优化所述任务执行路径形成新的避开所述障碍物的优化路径。于本专利技术的一实施例中，所述在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物包括：当检测所述待执行任务为路径任务时，令所述智能机器人按照预设的固定路径运行；实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时控制所述智能机器人转向避开所述障碍物；在所述智能机器人转向避开所述障碍物后，令所述智能机器人返回所述固定路径继续运行。于本专利技术的一实施例中，当检测所述待执行任务为喷雾任务时，根据预设配置开启装设于所述智能喷雾机器上的喷雾装置。于本专利技术的一实施例中，所述预设配置包括所述智能机器人运行的线速度、角速度，检测设备的灵敏度以及所述喷雾装置的喷雾强度。于本专利技术的一实施例中，所述智能机器人的控制方法还包括：对构建的地图添加、删除，重命名导航点，对路径任务进行录制、删除、重命名，编辑任务队列以及将多个导航点任务和路径任务编辑成任务队列供任务调度中的一种或多种。于本专利技术的一实施例中，所述智能机器人的控制方法还包括：检测所述智能机器人的实时电量；在所述智能机器人的实时电量低于预设值时，将所述智能机器人导航至充电桩处，并控制所述智能机器人与所述充电桩连接进行充电。于本专利技术的一实施例中，所述智能机器人的控制方法还包括：存储多个根据不同场景数据构建的多个不同场景地图；检测当前场景并根据当前场景切换对应的场景地图；当检测到场景发生改变时，通过对对应的所述场景地图修改更新所述场景地图。本专利技术的实施例还提供一种智能机器人的控制系统，所述智能机器人的控制系统包括：地图模块，用于根据激光雷达扫描全方位场景数据构建场景地图并于所述场景地图上显示所述智能机器人的实时位置，创建导航点任务，路径任务以及任务队列；任务配置模块，用于根据选取的导航点任务，路径任务和/或任务队列配置待执行任务；任务执行及避撞模块，用于在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物。本专利技术的实施例还提供一种智能机器人，所述智能机器人包括机器人本体，装设于所述机器人本体内的存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器中运行有ROS操作系统，所述处理器在运行时执行如上所述的智能机器人的控制方法；所述智能机器人还包括装设于所述机器人本体上的万向轮，喷雾装置，驱动器，充电桩连接模块，无线通信模块、超声波雷达装置，激光装置以及防撞条。如上所述，本专利技术的一种智能机器人及其控制方法和系统，具有以下有益效果：1、本专利技术通过激光雷达可以实现对工作环境360°全方位激光扫描构建场景地图，当场景发生改变时能够通过对地图添加或删除虚拟墙等操作实现地图的修改，而不用重新再次扫描场景构建地图。2、本专利技术可以实现机器人周围障碍物的检测、自主定位导航和路径规划、路径录制、任务队列的编辑、提供机器人的运动精度。附图说明图1显示为本专利技术的一种智能机器人的控制方法的流程示意图。图2显示为本专利技术的一种智能机器人的控制方法中地图管理的流程示意图。图3显示为本专利技术的一种智能机器人的控制方法中任务执行管理的流程示意图。图4显示为本专利技术的一种智能机器人的控制方法中智能机器人壁障的流程示意图。图5显示为本专利技术的一种智能机器人的原理结构示意图。元件标号说明110电路控制板120喷雾装置130电源模块140驱动器150激光装置160超声波雷达装置170防撞条180充电桩连接模块190接口模块1110急停控制模块1100无线通信模块1101网口S110～S130步骤具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能机器人的控制方法，其特征在于，所述智能机器人的控制方法包括：根据激光雷达扫描全方位场景数据构建场景地图并于所述场景地图上显示所述智能机器人的实时位置，创建导航点任务，路径任务以及任务队列；根据选取的导航点任务，路径任务和/或任务队列配置待执行任务；执行所述待执行任务过程并在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物。

【技术特征摘要】
1.一种智能机器人的控制方法，其特征在于，所述智能机器人的控制方法包括：根据激光雷达扫描全方位场景数据构建场景地图并于所述场景地图上显示所述智能机器人的实时位置，创建导航点任务，路径任务以及任务队列；根据选取的导航点任务，路径任务和/或任务队列配置待执行任务；执行所述待执行任务过程并在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物。2.根据权利要求1所述的智能机器人的控制方法，其特征在于，所述在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物包括：当检测所述待执行任务为导航点任务时，根据确定的所述待执行任务和所述智能机器人的实时位置确定任务执行路径；实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时优化所述任务执行路径形成新的避开所述障碍物的优化路径。3.根据权利要求2所述的智能机器人的控制方法，其特征在于，所述在所述智能机器人执行所述待执行任务过程中，实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时避开所述障碍物包括：当检测所述待执行任务为路径任务时，令所述智能机器人按照预设的固定路径运行；实时检测所述智能机器人的周围障碍物并在检测障碍物时控制所述智能机器人转向避开所述障碍物；在所述智能机器人转向避开所述障碍物后，令所述智能机器人返回所述固定路径继续运行。4.根据权利要求3所述的智能机器人的控制方法，其特征在于，当检测所述待执行任务为喷雾任务时，根据预设配置开启装设于所述智能喷雾机器上的喷雾装置。5.根据权利要求4所述的智能机器人的控制方法，其特征在于，所述预设配置包括所述智能机器人运行的线速度、角速度，检测设备的灵敏度以及所述喷雾装置的喷雾强度。6.根据权利要求1所述的智能机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，王峻峰，
申请(专利权)人：上海一芯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31