【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路径优化管理，尤其涉及一种基于救护转运机器人的运行路径优化方法及系统。
技术介绍
1、随着科学技术的进步，救护转运机器人逐渐成为越来越重要的自动化工具，能够提供快速、准确、安全的患者运送支持，同时，旨在协助医疗救护、海上舰船内跨层转运伤员等场景中的人员进行运输和护理工作，然而，在传统救护转运机器人的救护转运过程中，路径的规划和优化过程主要依赖于交通状况的评估，存在着规划效率低、不够精确的问题，从而无法在不同地形和运行状态下的稳定转运。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术有必要提供一种基于救护转运机器人的运行路径优化方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种基于救护转运机器人的运行路径优化方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：通过激光雷达传感器以及视觉传感器对救护转运机器人进行运行状态感知处理，得到救护转运机器人运行状态；
4、步骤s2：对救护转运机器人运行状态进行判断分析，若救护转运机器人运行状态为平地运行状态时，则将救护转运机器人的工作模式切换为平地运行工作模式，并基于距离传感器以及超声波传感器对救护转运机器人进行平地运行路径优化，以生成在平地运行工作模式下的救护转运机器人运行优化路径；
5、步骤s3：若救护转运机器人运行状态为靠近楼梯运行状态时，则将救护转运机器人的工作模式从平地运行工作模式切换为挂靠楼梯工作模式，并基于距离传感器、自动伸缩机构、液压系统、超声波传感器以及陀螺仪平衡系统对救护转
6、步骤s4：若救护转运机器人运行状态为楼梯爬行状态时，则将救护转运机器人的工作模式从挂靠楼梯工作模式切换为爬楼梯工作模式，并基于超声波传感器以及陀螺仪平衡系统对救护转运机器人进行爬楼梯运行路径优化，以生成在爬楼梯工作模式下的救护转运机器人运行优化路径；
7、步骤s5：若救护转运机器人运行状态为转弯运行状态时，则将救护转运机器人的工作模式从平地运行工作模式或者爬楼梯工作模式切换为直角转弯工作模式，并基于距离传感器以及差速转向系统对救护转运机器人进行转弯运行倾角路径优化，以生成在直角转弯工作模式下的救护转运机器人运行倾角优化路径。
8、本专利技术首先通过使用激光雷达传感器对救护转运机器人在救护转运过程中的周围环境空间进行实时感知，能够实时感知救护转运机器人周围环境空间，从而获取周围环境空间结构的分布信息数据，这种实时感知处理过程有助于救护转运机器人判断其周围是否存在障碍物或其他关键因素，还可以帮助机器人准确地感知周围环境的形状和距离，从而为后续的空间分析和相应运行状态下的路径规划提供准确的数据支持。同时，通过使用视觉传感器对激光雷达传感器感知数据生成的运行环境模拟空间进行运行状态感知处理，可以获取机器人的运行状态信息，该视觉传感器可以识别和跟踪机器人周围的目标物体、人员和障碍物等，以实时反馈机器人的位置、速度和姿态等重要信息，这种运行状态感知有助于监测机器人的运行情况，可以保证救护转运机器人在救护过程中的可靠性、安全性和适应性，从而为后续的运行路径优化提供了数据支持。其次，通过对救护转运机器人的运行状态进行判断分析，如果救护转运机器人处于平地运行状态，则将救护转运机器人的工作模式切换为平地运行工作模式，这样做的目的是根据救护转运机器人当前的状态来选择相应的工作模式，以实现更有效的运行。同时，通过使用距离传感器以及超声波传感器对救护转运机器人进行平地运行路径优化，以根据障碍物分布和距离实时变化的数据对机器人的初始运行路径进行调整和优化，从而避免与新出现的障碍物发生碰撞，并保持最佳的路径规划，优化后的路径能更好地适应环境的变化，并提供更安全、高效的运行路径给救护转运机器人，从而使得救护转运机器人在平地运行工作模式下的稳定转运，还能够提高救护转运机器人在平地运行工作模式下的路径规划效率和准确性。然后，通过判断救护转运机器人的运行状态为靠近楼梯运行状态时，那么将救护转运机器人的工作模式从平地运行工作模式切换为挂靠楼梯工作模式，这样做的目的是能够根据救护转运机器人所处的运行状态选择相应的工作模式，以适应接下来面临的挂靠楼梯任务。通过使用距离传感器、自动伸缩机构、液压系统、超声波传感器以及陀螺仪平衡系统对救护转运机器人进行挂靠运行路径的优化，能够实现对机器人周围环境中的障碍物情况进行感知，还可以实时监测机器人的姿态稳定性，而优化后的路径能够更好地适应楼梯形状，并提高机器人在楼梯挂靠任务中的运行稳定性和安全性，从而使得救护转运机器人在挂靠楼梯工作模式下的稳定转运，还能够提高救护转运机器人在挂靠楼梯工作模式下的路径规划效率和准确性。接下来，通过判断救护转运机器人处于楼梯爬行状态时，则通过将救护转运机器人的工作模式从挂靠楼梯工作模式切换为爬楼梯工作模式，从而实现对救护转运机器人运行状态的调整，这一步骤的目的是根据救护转运机器人所处的运行状态进行模式切换，以便适应楼梯爬行的特殊工作模式。通过结合超声波传感器以及陀螺仪平衡系统对救护转运机器人的爬楼梯运行路径进行优化，可以实时检测楼梯爬行过程中的障碍物进行合理的路径规划和调整，以避免碰撞和卡死的情况发生，并通过利用陀螺仪平衡系统进行路径重心平衡优化，能够确保救护转运机器人在爬楼梯过程中的稳定性和重心平衡，从而使得救护转运机器人在爬楼梯工作模式下的稳定转运，还能够提高救护转运机器人在爬楼梯工作模式下的路径规划效率和准确性。最后，通过判断救护转运机器人运行状态为转弯运行状态时，则将救护转运机器人的工作模式从平地运行工作模式或者爬楼梯工作模式切换为直角转弯工作模式，这个切换过程的效果是为了确保救护转运机器人能够在平地转弯或者楼梯口转弯时保持稳定性和安全性，从而提高救护转换机器人在狭窄环境中的灵活性和机动性。此外，还通过使用距离传感器以及差速转向系统对救护转运机器人的转弯运行倾角路径进行优化，能够确保机器人以最佳的倾斜角度进行转弯，提高机器人的稳定性和速度控制能力。通过优化路径上的倾角，可以减小机器人在转弯时的离心力以及机器人与地面的摩擦力，从而降低能量消耗，并且减少机器人在转弯过程中的摆动和抖动，这样的路径优化可以提高机器人的行驶效率和操控性，使其更好地适应转弯运行需求，从而使得救护转运机器人在直角转弯工作模式下的稳定转运，还能够提高救护转运机器人在直角转弯工作模式下的路径规划效率和准确性。
9、优选地，本专利技术还提供了一种基于救护转运机器人的运行路径优化系统，用于执行如上所述的基于救护转运机器人的运行路径优化方法，该基于救护转运机器人的运行路径优化系统包括：
10、机器人运行状态感知处理模块，用于通过激光雷达传感器以及视觉传感器对救护转运机器人进行运行状态感知处理，从而得到救护转运机器人运行状态；
11、机器人平地运行路径优化模块，用于对救护转运机器人运行状态进行判断分析，若救护转运机器人运行状态为平地运行状态时，则将救护转运机器人的工作模式切换为平地运行工作模式，并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于救护转运机器人的运行路径优化方法，其特征在于，应用于救护转运机器人，其中，救护转运机器人的工作模式包括平地运行工作模式、挂靠楼梯工作模式、爬楼梯工作模式以及直角转弯工作模式，所述救护转运机器人包括救援担架、机器人底盘、自动伸缩机构、两侧主动轮、履带轮以及辅助轮且内置激光雷达传感器、视觉传感器、距离传感器、超声波传感器、液压系统、陀螺仪平衡系统以及差速转向系统，所述救援担架与所述机器人底盘之间通过多节所述自动伸缩机构相连接，所述激光雷达传感器、视觉传感器、距离传感器以及超声波传感器安装在所述救护转运机器人的头部，所述两侧主动轮嵌在所述机器人底盘内，所述液压系统以及所述差速转向系统安装在所述两侧主动轮内，所述辅助轮以及所述陀螺仪平衡系统安装在所述履带轮上，所述履带轮连接在所述两侧主动轮上，所述基于救护转运机器人的运行路径优化方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于救护转运机器人的运行路径优化方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于救护转运机器人的运行路径优化方法，其特征在于，步骤S13包括以下步骤：
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