一种机器人平稳上下坡导航的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机器人平稳上下坡导航的方法及系统，涉及移动机器人技术领域，该方法包括：通过上位机实时获取机器人当前地图数据；选中地图中带有上下坡位置的坐标，获取该坐标的准确位置，进行标记并存储；机器人在充电桩发起任务，机器人进入导航模式；读取存储的坐标点位置信息，获取机器人目前所在的楼层，判断该楼层是否有坡点，实时并不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离，进行预减速；不断检测imu的俯仰数据，进行进一步减速；检测到机器人脱离坡点位置附近，恢复正常机器人运行速度。本发明专利技术能够解决上下坡中由于机器人速度快，轮子打滑等原因导致定位失败的问题，同时使得机器人平稳度过坡点。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人平稳上下坡导航的方法及系统
本专利技术涉及移动机器人
，具体地，涉及一种机器人平稳上下坡导航的方法及系统。
技术介绍
随着智能机器人的飞速发展，其已逐渐深入到人类生活的方方面面。在商用机器人领域，智能机器人需要在酒店、办公楼等场景中进行移动以提供相应的服务。例如，在酒店场景下，智能机器人需要独自进出电梯、穿越过道、穿越大厅。公开号为CN108983783A的专利技术专利，公开了一种机器人移动速度控制方法及系统、存储介质及终端，包括以下步骤：获取位于机器人上的扫描装置发送来的地图；对所述地图进行图像处理以获取路径地图；在所述路径地图上标记减速行驶区域；当机器人移动至所述减速行驶区域时，控制所述机器人在正常速度的基础上减速移动；当机器人移出所述减速行驶区域时，控制所述机器人按照所述正常速度移动。该专利技术的机器人移动速度控制方法及系统、存储介质及终端通过对机器人的行驶场景进行识别，在预设减速行驶区域减速行驶，从而保证机器人的运动更加智能且符合实际场景。在实际酒店环境中，还经常存在上坡下坡这种场景，以上专利仅考虑减速避障问题，而无法保证在上下坡时能够平稳行驶，机器人上坡或者下坡时,由于速度比较快，轮子容易打滑，定位易发生错误。因此，需通过一些方法保证机器人能够平稳走过上下坡。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种机器人平稳上下坡导航的方法及系统。根据本专利技术提供的一种机器人平稳上下坡导航的方法及系统，所述方案如下：第一方面，提供了一种机器人平稳上下坡导航的方法，所述方法包括：步骤S1：通过上位机，实时获取机器人当前地图数据；步骤S2：通过上位机选中地图中带有上下坡位置的坐标，获取该坐标的准确物理位置，检查该位置的占据栅格值，进行标记并存储；步骤S3：机器人在充电桩发起任务，机器人进入导航模式；步骤S4：读取存储的坐标点位置信息，获取机器人目前所在的楼层，判断该楼层是否有坡点，实时获取机器人的位置，不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离，进行预减速；且不断检测imu的俯仰数据，进行进一步减速；步骤S5：检测到机器人脱离坡点位置附近，则恢复正常机器人运行速度。优选的，所述步骤S2具体包括：获取坡点位置的坐标，查询该坐标是否为非占用坐标，若为非占用坐标，则进行下一步，否则提示标记错误；获取坡点位置的坐标为非占用坐标后，对该坐标进行标记，并设置距离阈值d，以及该坐标所在的楼层号id；将坡点位置的坐标、距离阈值d以及坐标所在的楼层号id存储到文件中。优选的，所述步骤S3包括：机器人发起任务后，在已有的地图上进行全局路径规划，找到完整的规划路径，再根据全局路径进行局部路径规划，并下发速度驱动机器人前进。优选的，所述步骤S4包括：机器人读取存储信息，获取机器人当前所在的楼层号id，判断该楼层号id是否有坡点；如果有坡点，实时获取机器人的当前位置，不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离；把获取的机器人当前位置和标记的坡点位置之间的距离，与配置文件中存储的距离阈值d进行比较；当机器人位置和标记的坡点位置之间的距离小于距离阈值d时，说明机器人靠近标记的坡点坐标，进行预减速，并不断检测imu的俯仰数据，设置角度阈值θ，当imu俯仰数据发生突变，大于角度阈值θ度数，则会进一步减速。优选的，所述步骤S5包括：当机器人位置和标记的坡点位置之间的距离大于距离阈值d时，说明机器人远离标记的坡点坐标，逐渐提速恢复正常运行速度。第二方面，提供了一种机器人平稳上下坡导航的系统，所述系统包括：模块M1：通过上位机，实时获取机器人当前地图数据；模块M2：通过上位机选中地图中带有上下坡位置的坐标，获取该坐标的准确物理位置，检查该位置的占据栅格值，进行标记并存储；模块M3：机器人在充电桩发起任务，机器人进入导航模式；模块M4：读取存储的坐标点位置信息，获取机器人目前所在的楼层，判断该楼层是否有坡点，实时获取机器人的位置，不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离，进行预减速；且不断检测imu的俯仰数据，设置角度阈值θ并相互比较，进行进一步减速；模块M5：检测到机器人脱离坡点位置附近，则恢复正常机器人运行速度。优选的，所述模块M2包括：模块M2.1：获取坡点位置的坐标，查询该坐标是否为非占用坐标，若为非占用坐标，则进行下一步，否则提示标记错误；模块M2.2：获取坡点位置的坐标为非占用坐标后，对该坐标进行标记，并设置距离阈值d，以及该坐标所在的楼层号id；模块M2.3：将坡点位置的坐标、距离阈值d以及坐标所在的楼层号id存储到文件中。优选的，所述模块M3包括：机器人发起任务后，在已有的地图上进行全局路径规划，找到完整的规划路径，再根据全局路径进行局部路径规划，并下发速度驱动机器人前进。优选的，所述模块M4包括：模块M4.1：机器人读取存储信息，获取机器人当前所在的楼层号id，判断该楼层号id是否有坡点；模块M4.2：如果有坡点，实时获取机器人的当前位置，不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离；模块M4.3：把获取的机器人当前位置和标记的坡点位置之间的距离，与配置文件中存储的距离阈值d进行比较；模块M4.4：当机器人位置和标记的坡点位置之间的距离小于距离阈值d时，说明机器人靠近标记的坡点坐标，进行预减速，并不断检测imu的俯仰数据，设置角度阈值θ，当imu俯仰数据发生突变，大于角度阈值θ度数，则会进一步减速。优选的，所述模块M5包括：当机器人位置和标记的坡点位置之间的距离大于距离阈值d时，说明机器人远离标记的坡点坐标，逐渐提速恢复正常运行速度。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、通过标记上下坡点的方法,解决上下坡中由于速度快，轮子打滑等原因导致定位失败的问题；2、通过设定不同阈值，使得机器人进入距离阈值d范围内逐渐减速，提高行驶稳定性；通过检测imu的俯仰数据，设定角度阈值θ，使得距离阈值d与角度阈值θ多方面控制机器人行使速度，确保稳定通过坡点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术整体流程示意图；图2为本专利技术坡点示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术实施例提供了一种机器人平稳上下坡导航的方法，参照图1和图2所示，具体包括如下步骤：通过上位机，实时获取机器人当前地图数据，本实施例当中的上位机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人平稳上下坡导航的方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：通过上位机，实时获取机器人当前地图数据；/n步骤S2：通过上位机选中地图中带有上下坡位置的坐标，获取该坐标的准确物理位置，检查该位置的占据栅格值，进行标记并存储；/n步骤S3：机器人在充电桩发起任务，机器人进入导航模式；/n步骤S4：读取存储的坐标点位置信息，获取机器人目前所在的楼层，判断该楼层是否有坡点，实时获取机器人的位置，不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离，进行预减速；且不断检测imu的俯仰数据，进行进一步减速；/n步骤S5：检测到机器人脱离坡点位置附近，则恢复正常机器人运行速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人平稳上下坡导航的方法，其特征在于，包括：
步骤S1：通过上位机，实时获取机器人当前地图数据；
步骤S2：通过上位机选中地图中带有上下坡位置的坐标，获取该坐标的准确物理位置，检查该位置的占据栅格值，进行标记并存储；
步骤S3：机器人在充电桩发起任务，机器人进入导航模式；
步骤S4：读取存储的坐标点位置信息，获取机器人目前所在的楼层，判断该楼层是否有坡点，实时获取机器人的位置，不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离，进行预减速；且不断检测imu的俯仰数据，进行进一步减速；
步骤S5：检测到机器人脱离坡点位置附近，则恢复正常机器人运行速度。


2.根据权利要求1所述的机器人平稳上下坡导航的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
步骤S2.1：获取坡点位置的坐标，查询该坐标是否为非占用坐标，若为非占用坐标，则进行下一步，否则提示标记错误；
步骤S2.2：获取坡点位置的坐标为非占用坐标后，对该坐标进行标记，并设置距离阈值d，以及该坐标所在的楼层号id；
步骤S2.3：将坡点位置的坐标、距离阈值d以及坐标所在的楼层号id存储到文件中。


3.根据权利要求2所述的机器人平稳上下坡导航的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：机器人发起任务后，在已有的地图上进行全局路径规划，找到完整的规划路径，再根据全局路径进行局部路径规划，并下发速度驱动机器人前进。


4.根据权利要求2所述的机器人平稳上下坡导航的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
步骤S4.1：机器人读取存储信息，获取机器人当前所在的楼层号id，判断该楼层号id是否有坡点；
步骤S4.2：如果有坡点，实时获取机器人的当前位置，不断比较机器人当前位置和标记的坡点位置，获取两者之间的距离；
步骤S4.3：把获取的机器人当前位置和标记的坡点位置之间的距离，与配置文件中存储的距离阈值d进行比较；
步骤S4.4：当机器人位置和标记的坡点位置之间的距离小于距离阈值d时，说明机器人靠近标记的坡点坐标，进行预减速，并不断检测imu的俯仰数据，设置角度阈值θ，当imu俯仰数据发生突变，大于角度阈值θ度数，则会进一步减速。


5.根据权利要求2所述的机器人平稳上下坡导航的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：当机器人位置和标记的坡点位置之间的距离大于距离阈值d时，说明机器人远离标记的坡点坐标，逐渐提速恢复正常运行速度。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪杰，郭震，
申请(专利权)人：上海景吾智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31