一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法及系统，包括以下步骤：车载UWB基站接收UWB信标发出的相对位置信息；根据UWB基站和相对位置信息标定参数，并进行坐标转换；根据实时激光雷达点云数据构建机器人局部环境；规划器规划到达信标位置的初始路径；对初始路径进行约束和平滑处理；控制器根据信息进行计算得到机器人运动参数；根据机器人运动参数控制机器人运动。本发明专利技术的基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法，对初始路径进行约束和平滑处理，可以使得机器人在复杂环境下快速构建满足机器人动态约束的跟踪路径，从而避免机器人在狭长廊道和稠密的障碍物环境中，会造成震荡或者卡死无法行动的问题。会造成震荡或者卡死无法行动的问题。会造成震荡或者卡死无法行动的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法及系统


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，尤其是指一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法及系统。

技术介绍

[0002]轮式移动机器人的跟随功能，例如在商业领域的自动跟随行李箱、工业领域中自主引导车辆的跟随转运都是比较常见的需求，但是在复杂的多障碍物的服务器廊道内工作，对传感器的选型，路径规划器的效率和控制器的跟踪效果都有更高的要求。
[0003]现有的避障方案中传感器选型有超声设备和深度相机等。在多障碍的环境中，由于超声传感器测距原理，只能探测到散射锥形区域内最近的障碍物，无法精确定位障碍物的位置，从而通过狭窄廊道的概率非常低。深度相机根据成像原理分为基于结构光和飞行时间两种，基于结构光的深度相机传输的深度图像具有分辨率高、帧率高等优点，但是容易受到光线干扰，产生噪音，特别是铺设了环氧地坪漆的场所和多玻璃场所，而基于飞行时间的深度相机成像分辨率低，帧率低，价格高等因素难以在商业领域大规模使用，另外在狭窄廊道内，深度相机测距精度不及激光雷达设备。/>[0004]现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法，其特征是，包括以下步骤：S1：车载UWB基站接收UWB信标发出的相对位置信息；S2：根据UWB基站和相对位置信息标定参数，并进行坐标转换；S3：根据实时激光雷达点云数据构建机器人局部环境；S4：规划器规划到达信标位置的初始路径；S5：对初始路径进行约束和平滑处理；S6：控制器根据信息进行计算得到机器人运动参数；S7：根据机器人运动参数控制机器人运动。2.根据权利要求1所述的一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法，其特征是，所述S2具体为：根据UWB基站相对机器人坐标系标定参数，并将UWB信标的位置转换到在全局坐标系下的位置。3.根据权利要求1所述的一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法，其特征是，所述S3具体为：根据实时激光雷达点云数据，采用八叉树概率栅格地图进行构建机器人局部环境。4.根据权利要求1所述的一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法，其特征是，所述S4具体为：规划器D* Lite依据八叉树概率栅格地图、机器人全局位置信息和信标全局位置信息，以10Hz的频率进行初始路径的规划。5.根据权利要求1所述的一种基于UWB与激光雷达的机器人跟随和避障方法，其特征是，所述S5具体为：利用Elastic Band算法对初始路径进行约束处理，利用参数化路径平滑算法对初始路径进行平滑处...

【专利技术属性】
技术研发人员：石轲，王文斐，陈慧云，黄鸿，刘杰，
申请(专利权)人：浙江国自机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：