基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块制造技术

基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块，本发明专利技术涉及健康管理机器人路径规划技术领域，包括一组微基站、射频芯片和导航芯片；一组微基站等距间隔布置在健康管理机器人本体所运行室内空间的顶部，用于检测室内移动物体的坐标、移动速度和角度。本发明专利技术通过采用在健康管理机器人所运行室内空间的顶部等距间隔布置多个基于毫米波雷达的室内分布式微基站的方式，为设置有射频芯片的健康管理机器人提供高精度的LBS导航数据，并基于LBS导航数据进行绕障规划，基本避免了与该物体相撞的风险，绕障反应速度更快，解决了室内机器人导航精度的问题，避免了完全依靠摄像头进行移动避障带来的风险和导航失败原地转圈的情况。障带来的风险和导航失败原地转圈的情况。障带来的风险和导航失败原地转圈的情况。

【技术实现步骤摘要】
基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块


[0001]本专利技术涉及健康管理机器人路径规划
，尤其是涉及基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块。

技术介绍

[0002]健康管理机器人一般是指具有在线管家功能、视频询问功能、健康指标测量记录功能、提醒功能、互联网音影功能、自动规划路径移动功能等多合一的智能机器人。
[0003]健康管理机器人越来越多地应用到护理行业，全天候健康管理机器人概念的提出，主要是针对需要24小时不间断护理的应用场景，比如瘫痪患者、大型术后患者等完全没有自理能力的陪护场景。
[0004]这种陪护场景下，健康管理机器人在接到相关指令后，首先需要解析出指令需要移动到的目的地坐标，再根据目的地的坐标基于室内预制电子地图进行路径规划，然后按照所规划的路径启动移动机构开始移动，再配合摄像头拍摄的实时画面和雷达数据进行障碍物的避让。
[0005]这种常规的健康管理机器人的路径规划能够满足一些相对规整，且少量活体移动物体的场景下，对于护理行业中，病房的应用场景下，室内GPS信号较弱，健康管理机器人对于自身的位置定位精度较差，且室内不仅患者可能移动，医生可能移动，还很可能会有外来的探望人员也会移动，这导致的结果就是健康管理机器人在路径规划好后，在初始规划的路径引导下，虽然能高效地绕开场景内固定的物体，如床、桌椅等，但是在绕开活体目标时，由于活体目标可能处于移动中，健康管理机器人往往会出现路径规划失误的情况，通常表现出长时间在活体前方徘徊，甚至撞上移动目标。
[0006]LBS是指基于位置的服务（Location Based Services，LBS），是利用各类型的定位技术来获取定位设备当前的所在位置，通过移动互联网向定位设备提供信息资源和基础服务。首先用户可利用定位技术确定自身的空间位置，随后用户便可通过移动互联网来获取与位置相关资源和信息。LBS服务中融合了移动通讯、互联网络、空间定位、位置信息、大数据等多种信息技术，利用移动互联网络服务平台进行数据更新和交互，使用户可以通过空间定位来获取相应的服务。
[0007]因此如何基于LBS数据来修正健康管理机器人所规划的路径是提高健康管理机器人的路径规划效率，能及时响应指令的关键。

技术实现思路

[0008]为了解决健康管理机器人路径规划的技术问题，本专利技术提供基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块。采用如下的技术方案：基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块，包括一组微基站、射频芯片和导航芯片；一组微基站等距间隔布置在健康管理机器人本体所运行室内空间的顶部，用于检
测室内移动物体的坐标、移动速度和角度；所述射频芯片和导航芯片分别集成在健康管理机器人本体的主控电路板处，并分别与主控电路板的主控芯片通信连接；射频芯片分别与一组微基站通信连接，一组微基站根据与射频芯片的通信数据定位射频芯片的坐标、移动速度和角度；导航芯片根据主控芯片收到的指令所标示目的地的坐标、射频芯片的定位坐标和健康管理机器人本体所运行室内空间电子地图数据进行初步路径规划，初步路径包括轨迹路线、移动速度和所需时间；逐一将一组微基站检测到的所有室内移动物体的轮廓在电子地图上进行一次类圆处理，得到一次轮廓圆，再根据当前检测到的该物体移动速度和角度，在初始路径所需要的时间内，在电子地图上进行一次轮廓圆的移动轨迹标示；导航芯片判断，当初步路径的轨迹路线与任一移动物体的移动轨迹有重合时，初步路径的轨迹路线被一次轮廓圆的移动轨迹打断的部分进行绕障规划。
[0009]通过上述技术方案，通过采用在健康管理机器人本体所运行室内空间的顶部等距间隔布置一组微基站的方式，为设置有射频芯片的健康管理机器人本体提供高精度的LBS数据（导航定位数据），解决了室内机器人导航精度的问题，使得健康管理机器人本体在的狭窄复杂工况下运行精度更高，避免了完全依靠摄像头进行移动避障带来的风险和导航失败原地转圈的情况。
[0010]在健康管理机器人本体的主控芯片接收到相关指令后，需要到达指定目的地，目的地的坐标确定，通过射频芯片和一组微基站数据交互即可得到射频芯片处于室内空间电子地图的精准坐标，这个坐标即是健康管理机器人本体的坐标，导航芯片再根据室内空间电子地图数据就可以完成初步路径规划，初步路径包括轨迹路线、移动速度和所需时间；与此同时，逐一将一组微基站检测到的所有室内移动物体的轮廓在电子地图上进行一次类圆处理，得到一次轮廓圆，再根据当前检测到的该物体移动速度和角度，在初始路径所需要的时间内，在电子地图上进行一次轮廓圆的移动轨迹标示，这就像是一个圆按照当前的速度在电子地图上画下了一个移动轨迹，当然这个移动轨迹只是根据当前的信息进行预测的一个移动轨迹，但是这个移动轨迹如果在健康管理机器人本体初步路径所需时间内会与初步路径的轨迹路线相交，那么就可以认为健康管理机器人本体如果按照初步路径的轨迹路线进行移动，那么就可能与移动物体相撞，那么在健康管理机器人本体进行移动过程中，就有必要进行绕障规划。
[0011]可选的，所述微基站是基于毫米波雷达的室内分布式微基站。
[0012]通过上述技术方案，毫米波雷达应用于室内人员检测与跟踪是近几年新兴的技术，原理是电磁波信号通过雷达天线发射出去，被其发射路径上的物体阻挡而发生反射，再由雷达接收天线接收，通过对接收到的信号做一系列处理，可以确定物体的距离、速度和角度等信息。
[0013]可选的，所述导航芯片是MN101EF51AXW导航IC芯片。
[0014]通过上述技术方案，MN101EF51AXW导航IC芯片能高效的根据坐标信息和电子地图信息进行智能路径规划。
[0015]可选的，绕障规划的方法是：
当主控芯片控制健康管理机器人本体行走到与一次轮廓圆的移动轨迹交叉点时，一组微基站重新定位该移动轨迹的物体当前坐标、当前速度和当前移动方向，并重新进行二次轮廓类圆处理得到二次轮廓圆，二次轮廓圆将初步路径的轨迹路线分成三段，第一段健康管理机器人本体已经行走完成，第二段处于二次轮廓圆内，第三段处于二次轮廓圆外，健康管理机器人本体按照与物体当前移动方向相反的方向，速度不变，以二次轮廓圆的圆心为轴心，进行绕圆运动，直到与第三段轨迹路线再次交汇后，按照第三段轨迹路线继续移动到目的地。
[0016]通过上述技术方案，导航芯片将初步路径的轨迹路线、移动速度和所需时间数据传输给主控芯片后，主控芯片就控制健康管理机器人本体的行走机构按照这个轨迹路线和移动速度进行移动，一组微基站实时通过射频芯片实时更新健康管理机器人本体的坐标数据，当健康管理机器人本体行走到与一次轮廓圆的移动轨迹交叉点时，此时需要重新对该移动轨迹的物体的坐标进行更新，更新的该移动轨迹的物体当前坐标、当前速度和当前移动方向，并重新进行二次轮廓类圆处理得到二次轮廓圆，二次轮廓圆将初步路径的轨迹路线分成三段，这就意味着，健康管理机器人本体与该移动物体很接近的情况下，按照预测的轨迹信息都有可能交叉，那么二者相撞的概率很大，因此健康管理机器人本体必须进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块，其特征在于：包括一组微基站（1）、射频芯片（2）和导航芯片（3）；一组微基站（1）等距间隔布置在健康管理机器人本体（100）所运行室内空间的顶部，用于检测室内移动物体的坐标、移动速度和角度；所述射频芯片（2）和导航芯片（3）分别集成在健康管理机器人本体（100）的主控电路板处，并分别与主控电路板的主控芯片（101）通信连接；射频芯片（2）分别与一组微基站（1）通信连接，一组微基站（1）根据与射频芯片（2）的通信数据定位射频芯片（2）的坐标、移动速度和角度；导航芯片（3）根据主控芯片（101）收到的指令所标示目的地的坐标、射频芯片（2）的定位坐标和健康管理机器人本体（100）所运行室内空间电子地图数据进行初步路径规划，初步路径包括轨迹路线、移动速度和所需时间；逐一将一组微基站（1）检测到的所有室内移动物体的轮廓在电子地图上进行一次类圆处理，得到一次轮廓圆，再根据当前检测到的该物体移动速度和角度，在初始路径所需要的时间内，在电子地图上进行一次轮廓圆的移动轨迹标示；导航芯片（3）判断，当初步路径的轨迹路线与任一移动物体的移动轨迹有重合时，初步路径的轨迹路线被一次轮廓圆的移动轨迹打断的部分进行绕障规划。2.根据权利要求1所述的基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块，其特征在于：所述微基站（1）是基于毫米波雷达的室内分布式微基站。3.根据权利要求1所述的基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块，其特征在于：所述导航芯片（3）是MN101EF51AXW导航IC芯片。4.根据权利要求1所述的基于LBS数据修正的健康管理机器人路径规划模块，其特征在于，绕障规划的方法是：当主控芯片（101）控制健康管理机器人本体（100）行走到与一次轮廓圆的移动轨迹交叉点时，一组微基站（1）重新定位该移动轨迹的物体当前坐标、当前速度和当前移动方向，并重新进行二次轮廓类圆处理得到二次轮廓圆，二次轮廓圆将初步路径的轨迹路线分成三段，第一段健康管...

【专利技术属性】
技术研发人员：金磊，刘凌，金健鹏，余金明，赵建林，刘新刚，周逸文，黄挺，孙赟，
申请(专利权)人：北京国安广传网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：