一种导航方法及其对应的机器人技术

本申请的目的是提供一种导航方法及其对应的机器人，本申请通过当用户需要导航至目的地时，向机器人输入导航任务，以使机器人获取导航任务，该导航任务包括目的地；接着根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图，并对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径，实现了对导航起始位置与目的地之间的最短拓扑路径的规划；为了提高导航过程中的搜索效率和实时性，该机器人根据获取的道路环境信息、机器人的运动参数信息及所述最短拓扑路径生成所述机器人的无碰撞导航策略，使得所述机器人能够根据该无碰撞导航策略控制机器人无碰撞的完成用户设置的导航任务。

【技术实现步骤摘要】
一种导航方法及其对应的机器人
本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种导航方法及其对应的机器人。
技术介绍
随着智能移动机器人技术的发展和应用，如何快速自主无碰撞移动成为核心问题，其中路径规划问题是重中之重。目前常用的全局路径规划算法有传统方法、智能仿生算法、启发式搜索方法等。然而，当移动机器人在大范围，高度动态环境下移动时，传统的路径规划算法不仅需要对于环境地图具有一定的先验认知，即需要较大的存储空间存储相关环境信息，除此，随着道路环境复杂度提高，计算距离增长，单一路径规划算法的效率会大幅下降，尤其在计算资源有限的情况下，存在很大瓶紧。
技术实现思路
本申请的一个目的是提供一种导航方法及其对应的机器人，以提高现有导航过程中的路径规划效率和导航效率。根据本申请的一个方面，提供了一种导航方法，其中，所述方法包括：获取导航任务，其中，所述导航任务包括目的地；根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图；对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径；根据获取的道路环境信息、机器人的运动参数信息及所述最短拓扑路径生成所述机器人的无碰撞导航策略。进一步地，上述导航方法中，根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图，包括：获取导航起始位置与所述目的地之间的环境地图，其中，所述导航起始位置由所述机器人的当前位置确定；对所述环境地图进行可行关键点提取，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的可行关键点；根据所述可行关键点构建所述导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图，其中，所述导航拓扑图用于指示位置与位置之间的拓扑关系。进一步地，上述导航方法中，获取导航起始位置与所述目的地之间的环境地图，包括：从存储设备获取所述导航起始位置与所述目的地之间的环境地图；或，采用定位与地图构建算法构建并生成所述导航起始位置与所述目的地之间的环境地图。进一步地，上述导航方法中，对所述环境地图进行可行关键点提取，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的可行关键点，包括：采用泰森多边形图算法对所述环境地图进行可行关键点提取，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的可行关键点。进一步地，上述导航方法中，对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径，包括：采用最短路径搜索算法对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径。进一步地，上述导航方法中，所述最短路径搜索算法包括以下任一项：迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法及贝尔曼福特算法。进一步地，上述导航方法中，根据获取的道路环境信息、机器人的运动参数信息及所述最短拓扑路径生成所述机器人的无碰撞导航策略，包括：获取所述导航起始位置与所述目的地之间的道路环境信息和所述机器人的运动参数信息；基于所述道路环境信息生成所述最短拓扑路径中的任意两个相邻所述可行关键点之间的导航轨迹，其中，所述可行关键点包括所述导航起始位置和所述目的地；根据所述最短拓扑路径中的任意两个相邻所述可行关键点之间的导航轨迹和所述机器人的运动参数信息，生成所述机器人的无碰撞导航策略。进一步地，上述导航方法中，所述方法还包括：对所述导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图进行更新。进一步地，上述导航方法中，所述方法还包括：根据所述机器人的无碰撞导航策略控制所述机器人移动至所述目的地。根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行时，使所述处理器实现如上述导航方法。根据本申请的另一方面，还提供了一种机器人，其中，其包括：一个或多个处理器；计算机可读介质，用于存储一个或多个计算机可读指令，当所述一个或多个计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述导航方法。与现有技术相比，本申请通过当用户需要导航至目的地时，向机器人输入导航任务，以使机器人获取导航任务，该导航任务包括目的地；接着根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图，并对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径，实现了对导航起始位置与目的地之间的最短拓扑路径的规划；为了提高导航过程中的路径规划效率和实时性，该机器人根据实施获取的道路环境信息、机器人的运动参数信息及所述最短拓扑路径生成所述机器人的无碰撞导航策略，使得所述机器人能够根据该无碰撞导航策略控制机器人无碰撞地移动至导航任务中的目的地，进而无碰撞地完成用户设置的导航任务。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出根据本申请一个方面的一种机器人端的导航方法的流程示意图；附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步详细描述。在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。如图1所示，本申请一个方面的一种导航方法的流程示意图，应用于导航过程中的机器人端，该方法包括步骤S11、步骤S12、步骤S13及步骤S14，其中，具体包括：步骤S11，获取导航任务，其中，所述导航任务包括目的地；例如，当用户需要机器人从该机器人所处的当前位置导航并移动至目的地时，用户通过对机器人的导航输入操作生成导航任务，该导航任务包括此次导航过程的目的地；当然，用户对机器人的导航输入操作既可以是对机器人进行预设导航按钮的人机交互操作来完成的，也可以是通过音频播放、视频播放及图片显示的方式使机器人解析并获取到用户需要机器人所进行的导航任务，其中该音频、视频及图片中包括该导航任务。步骤S12，根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图；在此，所述环境地图是所述导航起始位置与所述目的地之间的环境地图，包括建筑物与建筑物之间的相对空间位置关系、街道公共设施之间的相对空间关系及建筑物、街道公共设置之间的相对空间关系及街道绿化规划信息等，以便后续根据该环境地图能够初步规划出用于进行导航的导航拓扑图。步骤S13，对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导航方法，其中，所述方法包括：获取导航任务，其中，所述导航任务包括目的地；根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图；对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径；根据获取的道路环境信息、机器人的运动参数信息及所述最短拓扑路径生成所述机器人的无碰撞导航策略。

【技术特征摘要】
1.一种导航方法，其中，所述方法包括：获取导航任务，其中，所述导航任务包括目的地；根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图；对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径；根据获取的道路环境信息、机器人的运动参数信息及所述最短拓扑路径生成所述机器人的无碰撞导航策略。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据环境地图确定导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图，包括：获取导航起始位置与所述目的地之间的环境地图，其中，所述导航起始位置由所述机器人的当前位置确定；对所述环境地图进行可行关键点提取，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的可行关键点；根据所述可行关键点构建所述导航起始位置与所述目的地之间的导航拓扑图，其中，所述导航拓扑图用于指示位置与位置之间的拓扑关系。3.根据权利要求2所述的方法，其中，获取导航起始位置与所述目的地之间的环境地图，包括：从存储设备获取所述导航起始位置与所述目的地之间的环境地图；或，采用定位与地图构建算法构建并生成所述导航起始位置与所述目的地之间的环境地图。4.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述环境地图进行可行关键点提取，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的可行关键点，包括：采用泰森多边形图算法对所述环境地图进行可行关键点提取，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的可行关键点。5.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述导航拓扑图进行最短路径搜索，得到所述导航起始位置与所述目的地之间的最短拓扑路径，包括：采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：白静，李宇翔，陈士凯，
申请(专利权)人：上海岚豹智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31