基于ROS系统的迷宫机器人路径规划技术方案

本发明专利技术公开了基于ROS系统的迷宫机器人路径规划，基于ROS系统建立机器人模型和迷宫模型；基于发布订阅通信模式，控制器为机器人进行前进/转弯动作规划、墙壁检测和位姿矫正；通过路径规划算法规划起点到目标点的最优路径；在最优路径上，基于当前迷宫格和前一个迷宫格的出口方向确定机器人在当前迷宫格的冲刺方向，然后基于当前迷宫格和前一个迷宫格的冲刺方向确定机器人在当前迷宫格的冲刺动作；若相邻迷宫格的冲刺动作的变向趋势相同，则将两个迷宫格的冲刺动作合并，并重新确定冲刺动作的变向角度。本发明专利技术采用上述路径规划方法，提高了机器人路径搜索效率，为迷宫竞赛开展形式提供了新思路。供了新思路。供了新思路。

【技术实现步骤摘要】
基于ROS系统的迷宫机器人路径规划


[0001]本专利技术涉及路径规划
，尤其是涉及基于ROS系统的迷宫机器人路径规划。

技术介绍

[0002]IEEE国际标准迷宫由16*16个、18*18cm大小的正方形单元格组成，其俯视图如图1所示。机器人走迷宫任务包括搜索和冲刺两个过程，其借助传感器、主控制器、电机控制等组件自主地向迷宫终点探索，并在搜索到迷宫目标点后，规划出一条从起点到目标点的最优路径。现有的机器人路径规划大多是集中在最优路径以及最少换向动作探索两个角度上，其缺乏对冲刺动作本身的改进。而且，现阶段的迷宫竞赛仍处于线下阶段，参赛者容易受硬件条件和地域限制。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对传统迷宫机器人存在的硬件成本高昂、路径算法改良困难、比赛受硬件和地域限制的问题，提出了一种基于Ubuntu ROS系统搭建的线上迷宫机器人竞赛环境，使用者可以由软件编程验证算法，进而了解机器人的决策。同时本专利技术能够通过仿真评测计时系统，对选手成绩进行评估，实现了机器人的算法验证和线上比赛双重功能，摆脱了迷宫机器人硬件的限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于ROS系统的迷宫机器人路径规划，其特征在于，包括：建模；基于ROS系统建立机器人模型和迷宫模型；底层运动控制；基于发布订阅通信模式，控制器为机器人进行前进/转弯动作规划、墙壁检测和位姿矫正；路径搜索；通过路径规划算法规划出起点到目标点的最优路径；冲刺动作规划；在最优路径上，基于当前迷宫格和前一个迷宫格的出口方向确定机器人在当前迷宫格的冲刺方向，然后基于当前迷宫格和前一个迷宫格的冲刺方向确定机器人在当前迷宫格的冲刺动作；冲刺动作整合；若相邻迷宫格的冲刺动作的变向趋势相同，则将两个迷宫格的冲刺动作合并，并重新确定冲刺动作的变向角度。2.根据权利要求1所述的迷宫机器人路径规划，其特征在于，基于ROS系统建立机器人模型中，利用URDF模型文件里面的link标签语言来表征机器人底盘、轮子、传感器部件，利用URDF模型文件里面的joint标签语言表征部件之间的连接关系；利用libgazebo_ros_diff_drive.so运动插件将机器人左右两轮赋予差速驱动属性，用于控制机器人轮子关节的位置变化，同时获取轮子的位置以及速度的信息反馈，使机器人能够正常行走；利用libgazebo_ros_laser.so插件赋予激光雷达传感器部件测距功能，完成环境信息检测。3.根据权利要求1所述的迷宫机器人路径规划，其特征在于，控制器通过订阅运动控制话题获取机器人的线速度与角速度信息，通过订阅里程计话题获取机器人的实时位置与角度，通过订阅...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁臣虎，张赛，张习文，张伟翔，苏嘉伟，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：