融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统技术方案

本发明专利技术属于机器人管控技术领域，具体是融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统，包括融合感知单元、三维环境建模单元、动态障碍物识别跟踪单元、智能路径规划决策单元、机器人运动控制单元和后台终端；本发明专利技术基于环境感知数据构建三维环境模型并识别跟踪环境中的动态障碍物，综合考虑三维环境模型、动态障碍物信息和机器人的任务目标规划出最优路径，根据路径信息控制机器人的运动，能够整合点云地图和视觉识别技术的优势，确保机器人安全高效地完成任务，且通过对机器人的运动稳定性进行分析并辅助判断其运行异常，有利于及时针对机器人作出相应改善处理措施，确保机器人的安全稳定运行并显著降低其监管难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人管控，具体是融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统。

技术介绍

1、机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器，它结合了机械、电子、计算机、传感器、人工智能等多学科技术，旨在模拟人类或动物的行为和能力，以辅助人类完成各种任务，随着机器人技术的不断发展，机器人在工业、服务等领域得到了广泛应用；

2、在机器人的运行过程中，路径规划与避障是关键难题之一，现有的机器人路径规划避障系统普遍采用单一的传感器技术，如仅使用激光雷达构建点云地图进行路径规划，或仅依靠视觉识别技术进行障碍物检测；

3、然而，单一的传感器技术存在各自的局限性，激光雷达构建的点云地图虽然精度较高，但对环境中的一些特殊障碍物识别能力有限，视觉识别技术虽然可获取丰富的环境信息，但对光照条件敏感，且在复杂环境下容易受到干扰，导致识别精度下降；

4、并且，现有的机器人路径规划避障系统往往仅侧重于路径规划，无法有效结合机器人全面运行监测并合理评估其运动平稳性和辅助判断其异常，不利于及时针对机器人作出相应改善处理措施本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统，其特征在于，包括融合感知单元、三维环境建模单元、动态障碍物识别跟踪单元、智能路径规划决策单元、机器人运动控制单元和后台终端；融合感知单元对机器人的周围环境进行监测，将所采集的多源数据进行融合；三维环境建模单元接收融合数据，利用这些数据构建三维环境模型；动态障碍物识别跟踪单元利用融合数据，结合目标检测和跟踪算法，对环境中的动态障碍物进行识别和跟踪；

2.根据权利要求1所述的融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统，其特征在于，融合感知单元集成包括激光雷达和摄像头的监测仪器，融合感知单元的运行处理过程为：先对激光雷...

【技术特征摘要】

1.融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统，其特征在于，包括融合感知单元、三维环境建模单元、动态障碍物识别跟踪单元、智能路径规划决策单元、机器人运动控制单元和后台终端；融合感知单元对机器人的周围环境进行监测，将所采集的多源数据进行融合；三维环境建模单元接收融合数据，利用这些数据构建三维环境模型；动态障碍物识别跟踪单元利用融合数据，结合目标检测和跟踪算法，对环境中的动态障碍物进行识别和跟踪；

2.根据权利要求1所述的融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统，其特征在于，融合感知单元集成包括激光雷达和摄像头的监测仪器，融合感知单元的运行处理过程为：先对激光雷达和摄像头采集到的原始数据进行预处理，包括数据去噪和滤波操作，然后采用基于特征匹配和时空对齐的方法，将点云数据和图像数据进行融合，最后通过提取点云数据中的几何特征和图像数据中的视觉特征，并建立它们之间的对应关系。

3.根据权利要求1所述的融合点云地图及视觉识别技术的机器人路径规划避障系统，其特征在于，三维环境模型的构建过程为：先采用基于体素网格的方法对融合数据进行空间划分，将环境划分为若干个体素单元，然后根据融合数据中的信息，对每个体素单元进行属性赋值，通过这种方式逐步构建出完整的三维环境模型。

4.根据权利要求1所述的融合点云地图及视觉识别技术的机器人路...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭彪，马星辉，黄梓浩，王敏，
申请(专利权)人：无锡千帆竞桨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：