一种智能机器人寻线导航的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种智能机器人寻线导航的方法，以及这种方法所使用的系统。本发明专利技术的智能机器人寻线导航的方法是利用现有的智能手机的各种传感器模块获取出发地与目的地的全程地图，从而确定机器人的行走的方向和距离，对其进行导航。本发明专利技术的智能机器人寻线导航的方法中，是根据获取的出发地与目的地的全程地图，将整个行程按转向点分为某干区间，机器人在任一区间的端点时计算出当前所在位置与下一欲抵达位置之间的极方位角，并按此极方位角行进。本发明专利技术简便、易于维护和扩展，可对机器人进行定位以及导航控制，模拟人类导航行为，确保机器人正确行走至目的地而不迷失。方法有效，成本低，具有较强的通用性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能机器人寻线导航的方法与装置
本专利技术涉及一种智能机器人寻线导航的方法，以及这种方法所使用的装置。
技术介绍
现阶段，机器人在硬件和软件性能上较之以前都有极大的提升，并具备了相当智能。这就为机器人参与更加复杂的工作和活动打下了基础，但如何进行智能机器人的行走规划，并使其避开行进过程中的障碍物，快速平稳的到达目的地成为最基本和重要问题之一。目前关于智能两足式机器人的定位导航的系统与方法尚未形成具体的系统研究方法。普遍使用的是视觉导航方式、惯性导航方式、电磁导航方式、光反射导航方式等等。视觉导航方式是目前颇为广泛的导航方式，其所能获取的外界信息丰富，但图像处理计算量大，实时性差一直是一个瓶颈问题。惯性导航方式是最基本的导航方式，基于机器人所装配的惯性导航器件，计算机器人航程，从而推知下一步的位置以及目的地。这一类方法优势在于可提供完全的自主性以及完备的导航信息（位置、速度、姿态等），但随着机器人航程的增长，定位精度会下降，并且定位误差会一直累加增长。针对电磁导航方式，简单实用，但成本过高，改造和维护困难，后期扩展差。光反射导航方式的原理主要是基于路径上所铺设的多条连续光发射条，方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能机器人寻线导航的方法，其特征在于利用目前智能手机的各种传感器模块获取出发地与目的地的全程地图，从而确定机器人的行走的方向和距离，对其进行导航。

【技术特征摘要】
1.一种智能机器人寻线导航的方法，利用目前智能手机的各种传感器模块获取出发地与目的地的全程地图，从而确定机器人的行走的方向和距离，对其进行导航，其特征在于根据获取的出发地与目的地的全程地图，将整个行程按转向点分为某干区间，机器人在任一区间的端点时计算出当前所在位置与下一欲抵达位置之间的极方位角，并向此极方位角方向行进，即当前机器人所在位置A,B点为下一目标点位置，手机通过计算当前位置和本段目的地位置之间的极方位角，调整机器人的行进方向，具体如下，1)设lat_a,lng_a是A点的纬度与经度；lat_b,lng_b是B点的纬度与经度；d1=arccos(sin(lat_b)*sin(lat_a)+cos(lat_b)*cos(lat_a)*cos(lng_b-lng_a))；D=arcsin(cos(lat_b)*sin(lng_b-lng_a)/sin(d1))；此时D值并非真正所要的夹角角度值，根据lat_b、lat_a、lng_b、lng_a可以确定出结果的转化程序，即：当lat_b>lat_a且lng_b>lng_a时，结果不变D’即为D；当lat_b<lat_a且lng_b<lng_a时，D’=180+D；当lat_b<lat_a且lng_b>lng_a时，D’=180-D；当lat_b>lat_a且lng_b<lng_a时D’=-D，此时所得到的D’即为线AB两点与真北方向的夹角，即为两点之间的极方位角，2)根据机器人的极方位角信息，智能手机通过磁力计magnetometer和加速度传感器accelerometer获取机器人行进方向，数据范围为-180～+180，其中0表示正北方向，90表示正东方向，180/-180表示正南，-90表示正西方向，3）两足式机器人所需转向角度的确定方法为：对两个极方位角进行比较，由于2)中对于lat_b、lat_a和lng_b、lng_a进行比较，可知对应的B点位于A点的方位角，若B点经度大于A点经度，则对两足式机器人的极方位角信息进行判断，若为正值则与D值相减取绝对值得到E值；若为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆国，陈华明，狄长艳，周睿，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62