手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法技术

本发明专利技术公开了一种手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法，步骤一、将机器人采集到的环境地图映射到手机的触摸屏上，操作员手绘出机器人的运动轨迹；步骤二、系统评估手绘轨迹的安全性，并对不合理的轨迹段进行校正；步骤三、机器人按照修正后的手绘轨迹进行移动；步骤四、机器人移动的同时根据传感器收集的环境数据判断是否有动态的障碍物阻挡移动路径，并根据情况进行紧急避障。本发明专利技术在保证较好的路径规划效果的同时减低计算量，提高实时性。提高实时性。提高实时性。

【技术实现步骤摘要】
手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法


[0001]本专利技术涉及自动抹灰技术，具体涉及一种手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法。

技术介绍

[0002]目前，大多数的具有机动性的抹灰机器人均缺少避障和路径规划的能力，而抹灰机器人工作时的环境尤其复杂，且抹灰机器人完成抹灰任务的首要前提是移动到指定目标位置，因此路径规划技术是抹灰机器人智能化中关键的技术之一。
[0003]目前，机器人路径规划算法可以分为全局路径规划和局部路径规划两大类。全局路径规划算法通常需要提前获取全局地图信息，适用于静态工作环境的路径规划；局部路径规划可以通过搜集环境数据对环境模型的动态更新进行校正，适用于动态工作环境的路径规划。两者各有优劣又相辅相成，因此机器人路径规划通常采用全局规划和局部规划相结合的方法。但是，这种方法存在着实时性较差、计算量大、硬件要求较高的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法，本专利技术在保证较好的路径规划效果的同时减低计算量，提高实时性。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法，采用上位机系统和下位机系统；上位机系统为手机程序，功能为手绘轨迹，并对轨迹进行校正，之后把轨迹处理成数据，发送给下位机系统；下位机系统包括机器人的移动控制模块和传感模块，功能为接受上位机发来的轨迹数据，经过处理后控制机器人按轨迹数据进行运动，并在运动过程中实时收集环境信息，以实现机器人对动态障碍物的避障；工作步骤包括：
[0007]步骤一、将机器人采集到的环境地图映射到手机的触摸屏上，操作员手绘出机器人的运动轨迹；
[0008]步骤二、系统评估手绘轨迹的安全性，并对不合理的轨迹段进行校正；
[0009]步骤三、机器人按照修正后的手绘轨迹进行移动；
[0010]步骤四、机器人移动的同时根据传感器收集的环境数据判断是否有动态的障碍物阻挡移动路径，并根据情况进行紧急避障。
[0011]进一步地，上位机系统的工作步骤包括：
[0012]S
U1
、机器人获取到环境地图信息，并通过无线通讯将地图数据发送给上位机系统；
[0013]S
U2
、上位机系统将环境地图信息映射到触摸屏，使操作员能在触摸屏上绘制轨迹；
[0014]S
U3
、将手绘轨迹中距离障碍物较近的坐标点进行校正：将手绘轨迹隔一段距离取出一个坐标点，并将每个点与各障碍物的距离计算出，若该点与障碍物的距离均大于设定的阈值距离，则此点为有效点，反之为无效点，将所有无效点的坐标值向远离障碍物的方向进行修正，直到所有点均为有效点；
[0015]S
U4
、将修正后的轨迹坐标值处理为相邻点之间的距离L和方位角θ变化，并发送给
下位机系统。
[0016]进一步地，下位机系统的工作步骤包括：
[0017]S
D1
、设定转弯时的车轮角速度和直行的车轮角速度；
[0018]S
D2
、接收上位机系统发送的轨迹数据[L,θ]，并根据数据计算出车轮的转弯时间T
r
和直行时间T
s
；
[0019]S
D3
、机器人按照数据进行移动，并在移动过程中实时检测是否有动态障碍物阻挡机器人的移动。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术利用人的经验和判断来代替全局规划算法，降低了路径规划的计算量，提高了实时性，也使得操作方式变得更加简单和人性化，同时，机器人可以通过实时收集的环境信息对动态障碍物进行判断，提高了该方法对动态工作环境的适应性；在保证较好的路径规划效果的同时减低计算量，提高实时性。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例中手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法的流程图。
[0023]图2是本专利技术实施例中上位机系统的工作步骤的流程图。
[0024]图3是本专利技术实施例中步骤S
U4
的数据处理示意图。
[0025]图4是本专利技术实施例中下位机系统的工作步骤的流程图。
[0026]图5是本专利技术实施例中机器人转弯计算思路示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0028]如图1所示，一种手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法，采用上位机系统和下位机系统；上位机系统为手机程序，功能为手绘轨迹，并对轨迹进行校正，之后把轨迹处理成数据，发送给下位机系统；下位机系统包括机器人的移动控制模块和传感模块，功能为接受上位机发来的轨迹数据，经过处理后控制机器人按轨迹数据进行运动，并在运动过程中实时收集环境信息，以实现机器人对动态障碍物的避障；工作步骤包括：
[0029]步骤一、将机器人采集到的环境地图映射到手机的触摸屏上，操作员手绘出机器人的运动轨迹；
[0030]步骤二、系统评估手绘轨迹的安全性，并对不合理的轨迹段进行校正；
[0031]步骤三、机器人按照修正后的手绘轨迹进行移动；
[0032]步骤四、机器人移动的同时根据传感器收集的环境数据判断是否有动态的障碍物阻挡移动路径，并根据情况进行紧急避障。
[0033]如图2所示，上位机系统的工作步骤包括：
[0034]S
U1
、机器人获取到环境地图信息，并通过无线通讯将地图数据发送给上位机系统；
[0035]S
U2
、上位机系统将环境地图信息映射到触摸屏，使操作员能在触摸屏上绘制轨迹；
[0036]S
U3
、将手绘轨迹中距离障碍物较近的坐标点进行校正：将手绘轨迹隔一段距离取出一个坐标点，并将每个点与各障碍物的距离计算出，若该点与障碍物的距离均大于设定的阈值距离，则此点为有效点，反之为无效点，将所有无效点的坐标值向远离障碍物的方向
进行修正，直到所有点均为有效点；
[0037]S
U4
、将修正后的轨迹坐标值处理为相邻点之间的距离L和方位角θ变化，并发送给下位机系统；
[0038]如图3所示，A、B、C分别是手绘轨迹上抽取的相邻点。L1、L2、L3分别为相邻点间的距离。θ1、θ2、θ3分别为后一段轨迹，相较于前一段轨迹的方位角度变化值；
[0039]相邻点间的距离L可由点的坐标计算得出，以L1为例：
[0040][0041]同样，方位角变化值θ也可计算得出，以θ1为例：
[0042][0043]上位机发送数据时，把各点的L和θ值发送给下位机，这样，下位机处理起来运算量会小很多。
[0044]如图4所示，下位机系统的工作步骤包括：
[0045]S
D1
、设定转弯时的车轮角速度和直行的车轮角速度；
[0046]S
D2
、接收上位机系统发送的轨迹数据[L,θ]，并根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法，其特征在于：采用上位机系统和下位机系统；上位机系统为手机程序，功能为手绘轨迹，并对轨迹进行校正，之后把轨迹处理成数据，发送给下位机系统；下位机系统包括机器人的移动控制模块和传感模块，功能为接受上位机发来的轨迹数据，经过处理后控制机器人按轨迹数据进行运动，并在运动过程中实时收集环境信息，以实现机器人对动态障碍物的避障；工作步骤包括：步骤一、将机器人采集到的环境地图映射到手机的触摸屏上，操作员手绘出机器人的运动轨迹；步骤二、系统评估手绘轨迹的安全性，并对不合理的轨迹段进行校正；步骤三、机器人按照修正后的手绘轨迹进行移动；步骤四、机器人移动的同时根据传感器收集的环境数据判断是否有动态的障碍物阻挡移动路径，并根据情况进行紧急避障。2.如权利要求1所述的手绘轨迹控制抹灰机器人移动的方法，其特征在于：上位机系统的工作步骤包括，S
U1
、机器人获取到环境地图信息，并通过无线通讯将地图数据发送给上位机系统；S
U2
、上位机系统将环境地图信息映...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖红玉，鲁丙奎，王越，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：