具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法技术

本发明专利技术公开一种具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法，包括可以自由移动和旋转的运动平台，所述的运动平台前后结构对称，并且内部设置处理器，所述的运动平台的前部设置前碰撞传感器和前障碍物传感器，所述的运动平台的后部设置后碰撞传感器和后障碍物传感器，所述的前障碍物传感器和后障碍物传感器设置为非接触式的测距传感器，所述的处理器内部设置路径规划方法，所述的路径规划方法根据需要旋转角度θ的大小，选择旋转的方式，这样可以减少原地旋转的过程，改善路径规划，实现提高机器人的工作效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法
本专利涉及具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法，属于移动机器人

技术介绍
效率一直是机器设备性能的重要评价指标。完成相同任务，消耗的能源越少，花费的时间越短，则机器设备性能越优良。对于移动机器人而言，效率同样是一项非常重要的指标。首先，机器人是以电池供电，无法得到源源不断的电源，效率低会产生经常充电的缺陷，并且电池寿命会缩短；其次，效率低会导致工作时间增长，会加快磨损而缩短机器人使用寿命。对于提高工作效率，行之有效的办法就是提供路径规划的效率。具体而言，机器人在工作过程中，会将很大部分工作时间消耗在旋转以改变行进方向上，比如割草机器人，扫地机器人，改变路径的时候会原地旋转，特别是在小环境下工作的时候，旋转时间占所有工作时长的比例会很高。因此，如何在有限的技术条件下，通过改善机器人的路径规划、提高机器人的工作效率成为一个重要的课题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利为了提高移动机器人的工作效率，提供一种具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法，通过减少原地旋转的过程，改善路径规划，实现提高机器人的工作效率的目的。本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法，包括可以自由移动和旋转的运动平台，所述的运动平台前后结构对称，并且内部设置处理器，所述的运动平台的前部设置前碰撞传感器和前障碍物传感器，所述的运动平台的后部设置后碰撞传感器和后障碍物传感器，所述的处理器内部设置路径规划方法，所述的路径规划方法包括以下过程：(1)当所述的运动平台需要旋转角度θ为0~90°后前进，则所述的运动平台顺时针旋转角度θ，然后前进，其中，θ是以顺时针旋转的角度为正；(2)当所述的运动平台需要旋转角度θ为0~-90°后前进，则所述的运动平台逆时针旋转角度|θ|，然后前进；(3)当所述的运动平台需要旋转角度θ为90°~180°后前进，则所述的运动平台逆时针旋转角度180°-θ，然后向后行进；(4)当所述的运动平台需要旋转角度θ为-90°~-180°后前进，则所述的运动平台顺时针旋转角度180°+θ，然后向后行进。所述的前障碍物传感器设置为非接触式的测距传感器。所述的后障碍物传感器设置为非接触式的测距传感器。本专利的有益效果主要表现在：该方案基于现有的技术条件，通过改善机器人的路径规划，实现提高机器人的工作效率的目的。附图说明图1是运动平台的外形图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述：参照图1，具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法，包括可以自由移动和旋转的运动平台1，所述的运动平台1可设置驱动轮，可以实现直行、后退以及任意角度的旋转。所述的运动平台1内部设置处理器，负责集中控制。所述的运动平台1采用前后对称的结构，实现前进或者后退对于任务的执行是等同的。为了前进和后退都能安全执行任务，所述的运动平台1的前部设置前碰撞传感器2和前障碍物传感器，所述的运动平台1的后部设置后碰撞传感器3和后障碍物传感器。所述的前障碍物传感器和后障碍物传感器设置为非接触式的测距传感器，具体为红外测距传感器，超声波测距传感器，激光扫描雷达，或者多种传感器的组合。所述的处理器内部设置路径规划方法，所述的路径规划方法包括以下过程：(1)当所述的运动平台1需要旋转角度θ为0~90°后前进，则所述的运动平台1顺时针旋转角度θ，然后前进，其中，θ是以顺时针旋转的角度为正；这种情况，所述的运动平台1顺时针旋转角度θ所需要的时间最短。(2)当所述的运动平台1需要旋转角度θ为0~-90°后前进，则所述的运动平台1逆时针旋转角度|θ|，然后前进；这种情况，所述的运动平台1逆时针旋转角度|θ|所需要的时间最短。(3)当所述的运动平台1需要旋转角度θ为90°~180°后前进，则所述的运动平台1逆时针旋转角度180°-θ，然后向后行进；这种情况，所述的运动平台1逆时针旋转角度180°-θ所需要的时间最短，然后向后执行任务。因为结构和功能上采用前后对称布置，所以向后行进也可以安全执行任务。(4)当所述的运动平台1需要旋转角度θ为-90°~-180°后前进，则所述的运动平台1顺时针旋转角度180°+θ，然后向后行进。这种情况，所述的运动平台1顺时针旋转角度180°+θ所需要的时间最短，然后向后执行任务。综上所述，本技术方案基于现有的技术条件，采用结构和功能前后对称的方式，实现前进和后退等效，从而减少原地旋转的过程，改善路径规划，达到提高机器人的工作效率的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法，包括可以自由移动和旋转的运动平台，所述的运动平台前后结构对称，并且内部设置处理器，其特征在于：所述的运动平台的前部设置前碰撞传感器和前障碍物传感器，所述的运动平台的后部设置后碰撞传感器和后障碍物传感器，所述的处理器内部设置路径规划方法，所述的路径规划方法包括以下过程：/n(1)当所述的运动平台需要旋转角度θ为0~90°后前进，则所述的运动平台顺时针旋转角度θ，然后前进，其中，θ是以顺时针旋转的角度为正；/n(2)当所述的运动平台需要旋转角度θ为0~-90°后前进，则所述的运动平台逆时针旋转角度|θ|，然后前进；/n(3)当所述的运动平台需要旋转角度θ为90°~180°后前进，则所述的运动平台逆时针旋转角度180°-θ，然后向后行进；/n(4)当所述的运动平台需要旋转角度θ为-90°~-180°后前进，则所述的运动平台顺时针旋转角度180°+θ，然后向后行进。/n

【技术特征摘要】
1.具有功能前后对称的移动机器人及其路径规划方法，包括可以自由移动和旋转的运动平台，所述的运动平台前后结构对称，并且内部设置处理器，其特征在于：所述的运动平台的前部设置前碰撞传感器和前障碍物传感器，所述的运动平台的后部设置后碰撞传感器和后障碍物传感器，所述的处理器内部设置路径规划方法，所述的路径规划方法包括以下过程：
(1)当所述的运动平台需要旋转角度θ为0~90°后前进，则所述的运动平台顺时针旋转角度θ，然后前进，其中，θ是以顺时针旋转的角度为正；
(2)当所述的运动平台需要旋转角度θ为0~-90°后前进，则所述的运动平台逆时针旋转角度|θ|，然后前...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑜，
申请(专利权)人：杭州晶一智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33