机器人定点导航方法及装置制造方法及图纸

本说明书涉及机器人导航技术领域，具体地公开了一种机器人定点导航方法及装置，其中，该方法包括：基于指定环境对应的拓扑地图、机器人的起点位置和终点位置进行路径规划，得到规划路径；在控制所述机器人沿所述规划路径行走的过程中，获取所述机器人当前位置的周围环境信息，并基于所述周围环境信息确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间是否存在障碍物；在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，更新所述拓扑地图，并控制所述机器人停止行走；重复上述步骤直至所述机器人行走至所述终点位置。上述方案可以在未知环境下对机器人进行定点导航，在导航过程中逐渐完成对环境的认知。完成对环境的认知。完成对环境的认知。

【技术实现步骤摘要】
机器人定点导航方法及装置


[0001]本说明书涉及机器人导航
，特别涉及一种机器人定点导航方法及装置。

技术介绍

[0002]传统RRT算法虽然可以完成移动机器人在未知室内环境下的路径规划任务，但是以上算法都对路径进行盲目搜索，不具备对环境的学习认知能力；另外一方面RRT规划出的路径一般不是最优且不具备渐进寻优能力。因此，传统的未知环境下的路径规划效率较低，而且规划处的路线有待改进。
[0003]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本说明书实施例提供了一种机器人定点导航方法及装置，以解决现有技术中未知环境下机器人定点导航方法效率低且不具备环境渐进认知能力的问题。
[0005]本说明书实施例提供了一种机器人定点导航方法，包括：
[0006]基于指定环境对应的拓扑地图、机器人的起点位置和终点位置进行路径规划，得到规划路径；
[0007]在控制所述机器人沿所述规划路径行走的过程中，获取所述机器人当前位置的周围环境信息，并基于所述周围环境信息确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间是否存在障碍物；
[0008]在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，更新所述拓扑地图，并控制所述机器人停止行走；
[0009]重复上述步骤直至所述机器人行走至所述终点位置。
[0010]在一个实施例中，所述指定环境对应的初始拓扑地图是通过以下方式获得的：
[0011]获取指定环境对应的二维仿真图；
[0012]提取所述二维仿真图中的多个点的位置数据，得到训练样本集；
[0013]利用所述训练样本集训练自组织特征映射网络，得到所述指定环境对应的拓扑地图。
[0014]在一个实施例中，基于指定环境对应的拓扑地图、机器人的起点位置和终点位置进行路径规划，得到规划路径，包括：
[0015]将所述机器人的当前位置确定为起点位置；
[0016]利用启发式搜索算法，基于指定环境对应的拓扑地图、所述起点位置和所述终点位置进行路径规划，得到规划路径。
[0017]在一个实施例中，在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，更新所述拓扑地图，包括：
[0018]在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，对所述拓扑地图中的当前位置与下一位置之间的连通度进行负强化，得到更新
后的拓扑地图。
[0019]在一个实施例中，在所述机器人行走至所述终点位置之后，还包括：
[0020]控制所述机器人返回至所述起点位置；
[0021]基于所述拓扑地图、所述起点位置和终点位置进行路径规划直至所述机器人行走至所述终点位置；
[0022]重复上述步骤直至满足预设条件。
[0023]在一个实施例中，在所述机器人行走至所述终点位置之后，还包括：
[0024]将所述机器人的起点位置确定为终点位置，将所述机器人的当前位置确定为起点位置；
[0025]基于所述拓扑地图、所述起点位置和终点位置进行路径规划直至所述机器人行走至所述终点位置；
[0026]重复上述步骤直至满足预设条件。
[0027]在一个实施例中，在所述机器人行走至所述终点位置之后，还包括：
[0028]将所述机器人的当前位置确定为起点位置；根据预设规则在所述拓扑地图中选取一位置，作为终点位置；
[0029]基于所述拓扑地图、所述起点位置和所述终点位置进行路径规划直至所述机器人行走至所述终点位置；
[0030]重复上述步骤直至满足预设条件。
[0031]在一个实施例中，重复上述步骤直至满足预设条件，包括：
[0032]重复上述步骤直至重复次数达到预设次数；或者
[0033]重复上述步骤直至所述拓扑地图满足预设要求。
[0034]在一个实施例中，在重复上述步骤直至满足预设条件之后，还包括：
[0035]将满足预设要求的拓扑地图确定为目标拓扑地图；
[0036]基于所述目标拓扑地图、所述起点位置和所述终点位置进行路径规划，得到目标规划路径。
[0037]本说明书实施例还提供了一种机器人定点导航装置，包括：
[0038]规划模块，用于基于指定环境对应的拓扑地图、机器人的起点位置和终点位置进行路径规划，得到规划路径；
[0039]获取模块，用于在控制所述机器人沿所述规划路径行走的过程中，获取所述机器人当前位置的周围环境信息，并基于所述周围环境信息确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间是否存在障碍物；
[0040]更新模块，用于在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，更新所述拓扑地图，并控制所述机器人停止行走；
[0041]迭代模块，用于重复上述步骤直至所述机器人行走至所述终点位置。
[0042]本说明书实施例还提供一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的机器人定点导航方法的步骤。
[0043]本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现上述任意实施例中所述的机器人定点导航方法的步骤。
[0044]在本说明书实施例中，提供了一种机器人定点导航方法，可以基于指定环境对应的拓扑地图、机器人的起点位置和终点位置进行路径规划，得到规划路径，控制机器人沿着规划路径行走，在行走过程中，获取机器人当前位置的周围环境信息，并基于周围环境信息确定当前位置与规划路径中的下一路经之间是否存在障碍物，在确定当前位置与下一位置之间存在障碍物的情况下，更新拓扑地图，并控制机器人停止行走，基于更新后的拓扑地图重新规划路径，得到更新后的规划路径，再控制机器人沿更新后的规划路径行走，重复上述步骤，直至机器人行走至终点位置，即得到一条抵达终点的无障碍路径。上述方案中，指定环境可以是未知环境，即指定环境的拓扑地图中可以包含错误连接关系，错误连接关系连接的两个位置之间存在障碍物，可以基于拓扑地图进行路径规划并根据规划的路径控制机器人行走，行走过程中可以通过测距传感器来检测当前位置与下一位置之间是否存在障碍物，若存在则实时更新拓扑地图，再根据更新后的拓扑地图进行路径规划，循环执行直至机器人到达终点位置，得到一条到达终点的无障碍通路，实现了未知环境下的定点导航。机器人在整个过程中既完成了无碰撞的路径搜索任务，又学习到了环境中的部分信息，随着导航次数的增加机器人获取的环境中障碍物信息越来越完整，可渐进完成对环境的认知。通过上述方案解决了现有技术中未知环境下机器人定点导航方法效率低且效果差的问题，达到了有效提升导航效率和导航准确率的技术效果。
附图说明
[0045]此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人定点导航方法，其特征在于，包括：基于指定环境对应的拓扑地图、机器人的起点位置和终点位置进行路径规划，得到规划路径；在控制所述机器人沿所述规划路径行走的过程中，获取所述机器人当前位置的周围环境信息，并基于所述周围环境信息确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间是否存在障碍物；在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，更新所述拓扑地图，并控制所述机器人停止行走；重复上述步骤直至所述机器人行走至所述终点位置。2.根据权利要求1所述的机器人定点导航方法，其特征在于，所述指定环境对应的初始拓扑地图是通过以下方式获得的：获取指定环境对应的二维仿真图；提取所述二维仿真图中的多个点的位置数据，得到训练样本集；利用所述训练样本集训练自组织特征映射网络，得到所述指定环境对应的拓扑地图。3.根据权利要求1所述的机器人定点导航方法，其特征在于，基于指定环境对应的拓扑地图、机器人的起点位置和终点位置进行路径规划，得到规划路径，包括：将所述机器人的当前位置确定为起点位置；利用启发式搜索算法，基于指定环境对应的拓扑地图、所述起点位置和所述终点位置进行路径规划，得到规划路径。4.根据权利要求1所述的机器人定点导航方法，其特征在于，在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，更新所述拓扑地图，包括：在确定所述机器人的当前位置与所述规划路径中的下一个位置之间存在障碍物的情况下，对所述拓扑地图中的当前位置与下一位置之间的连通度进行负强化，得到更新后的拓扑地图。5.根据权利要求1所述的机器人定点导航方法，其特征在于，在所述机器人行走至所述终点位置之后，还包括：控制所述机器人返回至所述起点位置；基于所述拓扑地图、所述起点位置和所述终点位置进行路径规划直至所述机器人行走至所述终点位置；重复上述步骤直至满足预设条件。6.根据权利要求1所述的机器人定点导航方法，其特征在于，在所述机器人行走至所述终点位置之后，还包括：将所述机器人的起点位置确定为终点位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少达，
申请(专利权)人：中国工商银行股份有限公司，
类型：发明
国别省市：