畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及巡检机器人技术领域，公开了一种畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法及装置，其自动路径规划与定位方法包括：获取畜禽舍当前的环境信息，构建全局地图，在全局地图上规划巡检机器人行走的全局路径；基于巡检机器人行走时的三轴姿态角与加速度信息及行走里程信息，估算并更新巡检机器人实时的行走位姿，控制巡检机器人沿着全局路径行走；本发明专利技术在畜禽舍的行走路径与路况不明确的情况下，可快速并精确地对巡检机器人实施导航与定位，其成本低廉，便于维护，有力地弥补了传统的GPS导航及其它需要提前规划路径与铺设辅助设备的导航方式所存在的缺陷，适应于巡检机器人在畜禽舍养殖环境内的导航行走。

【技术实现步骤摘要】
畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法及装置
本专利技术涉及巡检机器人
，特别是涉及一种畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法及装置。
技术介绍
近年来，随着畜禽业的快速发展与普及，养殖企业基本实现了畜禽饲养的标准化、规范化及养殖设施的自动化、机械化。在畜禽养殖中，畜禽舍存在多种结构形式，例如：对于蛋鸡饲养而言，鸡舍分为阶梯式鸡舍或H型鸡舍，这些鸡舍具备多列、多层鸡笼，鸡笼的笼长相对较长，笼层多为3层以上。对于这些复杂结构的畜禽舍，更需要配置智能化、精准化、高效化的巡检机器人，以此来用于畜禽饲养中的自动化巡检。畜禽舍巡检机器人是负责完成空间移动作业的机械设备，并用于在封闭或者半封闭的畜禽舍内进行巡检作业。对于如何实现在复杂的畜禽舍环境中进行巡检，对畜禽舍巡检机器人的路径规划和定位是解决该问题的关键。下面对机器人自动行走控制领域常见的导航与定位技术进行简要介绍，具体如下所示：(1)GPS导航与定位，由于GPS定位器在禽舍内会出现信号弱，甚至是无信号的状况，从而畜禽舍巡检机器人无法依赖GPS实现室内定位。(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法，其特征在于，包括：S1，获取畜禽舍当前的环境信息，构建全局地图，在所述全局地图上规划巡检机器人行走的全局路径；/nS2，基于所述巡检机器人行走时的三轴姿态角与加速度信息及行走里程信息，估算并更新所述巡检机器人实时的行走位姿，控制所述巡检机器人沿着所述全局路径行走。/n

【技术特征摘要】
1.一种畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法，其特征在于，包括：S1，获取畜禽舍当前的环境信息，构建全局地图，在所述全局地图上规划巡检机器人行走的全局路径；
S2，基于所述巡检机器人行走时的三轴姿态角与加速度信息及行走里程信息，估算并更新所述巡检机器人实时的行走位姿，控制所述巡检机器人沿着所述全局路径行走。


2.根据权利要求1所述的畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法，其特征在于，还包括：S3，在所述全局地图上进行局部路径规划，控制所述巡检机器人沿着规划的局部路径行走，对所述巡检机器人沿所述全局路径行走时遇到的障碍物进行规避。


3.根据权利要求1所述的畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法，其特征在于，S1进一步包括：基于所述巡检机器人行走的初始状态与目标状态，采用A-Star算法在所述全局地图上自动规划一条最短的全局路径；
S2进一步包括：基于实时更新的所述巡检机器人的行走位姿，控制所述巡检机器人沿着最短的全局路径行走。


4.根据权利要求1至3任一所述的畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法，其特征在于，S2中所述估算并更新所述巡检机器人实时的行走位姿进一步包括：
基于所述巡检机器人行走时的三轴姿态角与加速度信息，获取所述巡检机器人行走时的预测位姿；将所述预测位姿作为初始位姿与所述巡检机器人在所述全局地图上的位姿进行扫描匹配；进行突变检测，获取扫描匹配位姿；将所述扫描匹配位姿与所述预测位姿进行融合，获取估算的所述巡检机器人实时的行走位姿，并对所述巡检机器人实时的行走位姿进行更新。


5.根据权利要求2所述的畜禽舍巡检机器人自动路径规划与定位方法，其特征在于，S3进一步包括：采用DWA算法在所述全局地图上规划所述巡检机器人行走的局部路径，采用如下公式所示的轨迹评价函数确定所述巡检机器人行走的局部路径：
G(v，w)＝σ·(α·heading(v，w)+β·dist(v，w)+γ·velocity(v，w))；
其中，G(v,w)表示轨迹评价函数，heading(v,w)表示所述巡检机器人与障碍物的夹角，dist(v,w)表示所述巡检机器人距离与其行走轨迹相交的最近的障碍物的距离，velocity(v,w...

【专利技术属性】
技术研发人员：马为红，李奇峰，丁露雨，余礼根，高荣华，于沁杨，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11