一种未知环境内移动机器人测量动态障碍物移动速度的方法技术

技术编号:24571523 阅读:53 留言:0更新日期:2020-06-20 23:48
本发明专利技术涉及一种未知环境内移动机器人探测动态障碍物移动速度的方法,由计算机和单片机控制的移动机器人系统组成。移动机器人系统的超声波发生器以一定的频率和速度发射多组两两连续的超声波到前方同一障碍物体,通过每组两个回波信号获取超声波从发射到接收的时间,计算出回波信息时间障碍物与移动机器人之间的距离、障碍物移动速度和方向;再将多组信息进行两两信息融合计算,精确算出动态障碍物移动的速度和方向,移动机器人系统再将获得的信息和计算数据传输至计算机,进行数据滤波和分析计算,最终得到更加准确的测量结果,反馈到移动机器人系统,达到自主避障移动控制目的。本发明专利技术方法计算速度快,结果精确,系统造价低,便于推广应用。

A method of measuring moving speed of dynamic obstacles by mobile robot in unknown environment

【技术实现步骤摘要】
一种未知环境内移动机器人测量动态障碍物移动速度的方法
本专利技术涉及一种未知环境内移动机器人测量动态障碍物移动速度的方法,实现移动机器人自主避障移动,属于移动机器人

技术介绍
代替人类的劳动,移动机器人在各领域的研究和应用得到了迅速发展,移动机器人是机器人技术发展的一个方面。对移动机器人自主避障移动控制的研究,可分为已知环境内移动机器人的路径规划和未知环境内移动机器人的自主避障移动控制。对已知环境内移动机器人路径规划已有广泛的算法理论研究,主要研究方法是在已知障碍物分布区域内,搜索从起始点到目标点的最佳路径;主要算法有栅格法,人工势场法,及智能搜索算法,如粒子群算法、遗传算法等。移动机器人在未知环境内的移动或在有动态障碍物的未知环境内的移动的研究是具有挑战性的难点问题,目前有基于图像视觉导航控制的研究,可以获得移动区域内某一时刻的环境信息,但因图像信息量大,图像分析处理难,限制了移动机器人的实时控制。目前,已成功应用于机载、舰或自动驾驶的激光雷达,也可以获得探测区域内的障碍物的位置、速度、姿态等信息,但除了系统造价昂贵外,其几十千克的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种未知环境内移动机器人探测动态障碍物移动速度的方法,由计算机和单片机控制的移动机器人系统组成;所述移动机器人系统由移动机器人、单片机控制单元和超声波发生器组成,移动机器人可进行自主移动;移动机器人的超声波发生器向移动机器人移动方向发射超声波,若探测区域内存在障碍物,则可根据接收到的回波信息计算出移动机器人与障碍物之间的距离、移动方向和移动速度;其特征在于:/nA )所述的超声波发生器以一定的频率

【技术特征摘要】
1.一种未知环境内移动机器人探测动态障碍物移动速度的方法,由计算机和单片机控制的移动机器人系统组成;所述移动机器人系统由移动机器人、单片机控制单元和超声波发生器组成,移动机器人可进行自主移动;移动机器人的超声波发生器向移动机器人移动方向发射超声波,若探测区域内存在障碍物,则可根据接收到的回波信息计算出移动机器人与障碍物之间的距离、移动方向和移动速度;其特征在于:
A)所述的超声波发生器以一定的频率和速度发射电磁波,且至少连续发射两个超声波脉冲到前方同一障碍物体,通过该两个连续超声波发生的回波信号,获取超声波从发射到接收的时间、,通过、计算获得回波信息时障碍物与移动机器人之间的距离:

(1)

(2)
式中,是障碍物的移动速度;
B)通过两个连续超声波的回波接收时间,和计算得到的障碍物与移动机器人之间的距离,分析计算得到障碍物沿移动机器人移动方向上的移动速度大小和方向;具体方法如下:
(1)移动机器人在移动前首先探测前方障碍物信息,如获得的回波信息时间,则被探测障碍物处于静止状态;
此时移动机器人到障碍物的移动距离为:

(3)
(2)如获得的两个回波信息时间,则障碍物的移动方向与移动机...

【专利技术属性】
技术研发人员:于莲芝刘海宁胡婵娟薛震柏语蔓
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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