移动机器人的自适应路径控制方法技术

一种移动机器人的自适应路径控制方法，其特征在于包括以下步骤：在移动机器人的工作区域内放置至少两个按顺序编号的路标定位器；移动机器人按编号顺序依次搜寻各路标定位器发出的远距离信号并在搜寻到该信号后向其运动；移动以时间或距离作为参考设置参考点，求得其虚拟坐标并将其作为关键点储存；在收到路标定位器的近距离信号时，移动机器人求得其当前所在位置的虚拟坐标并储存；在依次完成所有路标定位器的搜索后，移动机器人对关键点的虚拟坐标进行修正；移动机器人按修正后的关键点的虚拟坐标巡航。使用本方法的机器人系统具有自适应巡航环境能力强、方便操作、安全可靠的优点，此外，该方法实施成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动机器人，特别是移动机器人的路径控制。
技术介绍
随着科学技术发展，机器人技术越来越成熟，其运用领域也越来越广泛，如家庭卫生清洁、安防巡逻等。Wowffee公司研发的路威(Rovio)，是具有WiFi控制功能的移动巡航摄像机器人， 通过其内置摄像机，让用户通过实时视频流及音频流观看其所在环境及进行互动。但其在巡航时，由于没有指定的目标及机器人本身识别能力有限，导致对环境的适应能力较差，因此没有相对可靠的巡航路径。而传统的安防监控系统，大多数是采用云台定位旋转方式进行拍照，所拍照的区域有限，如果通过数量弥补，增加通讯、存储、布防的工作量和成本，同时监控系统不能移动，如果要想监控多个区域就得增加监控设备，从而增加了成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服
技术介绍
中的技术缺陷，提供一种具有可靠巡航路径的。为了达到以上目的，本专利技术所采用的技术方案如下一种，包括以下几个步骤1)在移动机器人的工作区域内放置至少两个按顺序进行编号的路标定位器；2)移动机器人按编号顺序依次搜寻各路标定位器发出的远距离信号，并在搜寻到当前路标定位器的远距离信号后向其运动；3)移动机器人以时间或其运动距离为参考设置参考点，求得其虚拟坐标并将其作为关键点储存到存储模块；4)移动机器人在收到路标定位器的近距离信号时，将其当前所在位置作为关键点，求得其虚拟坐标并将其储存到存储模块；5)移动机器人在完成所有路标定位器的搜索后对关键点的虚拟坐标进行修正；6)移动机器人按修正后的关键点的虚拟坐标巡航。本专利技术方法的优化方案中，所述路标定位器包括充电座，所述充电座的信号强于其他路标定位器的信号；本专利技术方法的优化方案中，在步骤幻中，如果移动机器人丢失当前路标定位器信号，则返回上一个关键点，再重新选择一个方向运动。本专利技术方法的进一步优化方案中，在步骤4)中，移动机器人在接收到路标定位器的短距离信号后发送一个到达信号，路标定位器在接收到到达信号后一段时间内停止发送远距离信号和近距离信号。本专利技术方法的进一步优化方案中，在步骤幻中，移动机器人在探测到障碍时将其当前所在位置作为关键点，求得其虚拟坐标并将其储存到存储模块；本专利技术方法的进一步优化方案中，在步骤幻中，移动机器人在回避障碍的过程中保持接收到路标定位器的信号，如果丢失信号则向后运动到探测到障碍时的关键点，再重新选择一个方向运动；本专利技术方法的进一步优化方案中，在步骤幻中，移动机器人在探测到障碍时向左或向右偏转60°后继续前进，直到不再探测到障碍时再向右或向左偏转60°，同时将该位置作为关键点储存到存储模块。本专利技术方法的进一步优化方案中，所述步骤幻中的修正包括关键点的虚拟坐标修改、增加关键点及删除关键点。本专利技术方法的进一步优化方案中，所述路标定位器的远距离信号及近距离信号为 360°全方位信号。本专利技术方法的进一步优化方案中，所述路标定位器的信号为红外信号或超声波信号。对比现有技术，本专利技术揭示的的有益效果如下本专利技术方法克服了传统安防监控系统不能移动巡航以及现有移动机器人对环境辨认能力比较差、行走无安全可靠目标的缺陷，使用该方法的移动机器人具有自适应巡航环境能力强、方便操作、安全可靠的优点，此外，该方法实施成本较低。附图说明图1是本专利技术较佳实施例中的移动机器人的结构框图；图2是本专利技术较佳实施例中的移动机器人的示意图；图3是本专利技术较佳实施例中的移动机器人在家居环境状况下的路标定位器引航规划图；图4是本专利技术较佳实施例中的路标定位器的控制原理图；图5是本专利技术较佳实施例中的遥控器的控制原理图；图6是本专利技术较佳实施例中的移动机器人的的控制原理图；图7是本专利技术较佳实施例的流程图；图8是本专利技术较佳实施例中的移动机器人在搜寻路标定位器的流程图；图9是本专利技术较佳实施例中的移动机器人在无障碍情况下的关键点的示意图；图10是本专利技术较佳实施例中的移动机器人在有障碍情况下的关键点的示意图；图11是本专利技术较佳实施例中的移动机器人舍弃关键点的示意图。具体实施例方式下面结合具体实施方式并对照附图对本专利技术进行进一步详细说明。请参考图1至图11，为本专利技术的一个较佳实施例。本实施例以家用监控机器人为例进行说明，使用本专利技术的方法的系统包括移动机器人(图幻、充电座S、路标定位器A-H以及遥控器，如图1所示，所述移动机器人包括运动4模块、监控模块、信号收发模块、障碍探测模块、采集模块、存储模块以及控制模块，所述充电座S在移动机器人没有充电时作为路标定位器使用，其发送的信号强度大于路标定位器 A-H的信号强度，充电座S、路标定位器A-H按一定频率持续发送360°全方位远距离信号以及360°全方位近距离信号，发送的信号优选红外信号或超声波信号，本实施例中采用红外信号。如图4所示，本实施例中的路标定位器的芯片采用TK98P01，包括远距离信号发射器、近距离信号发射器、电源(一般为干电池或蓄电池)以及第一接收器、第二接收器，第一接收器用于接收遥控器信号，第二接收器用于接收移动机器人的信号。如图5所示，本实施例中的遥控器的芯片采用TK98P01，包括信号发射器、信号发射器、电源(一般为干电池或蓄电池)、显示屏以及键盘。如图6所示，本实施例中的移动机器人的主控芯片采用STM32F101。驱动模块包括左、右驱动轮及万向轮；障碍探测模块包括五个(前、左、右、左中、右中)对墙检测感应器和五个对地检测感应器(前、左、右、左中、右中)；电源模块采用可多次回充的干电池或蓄电池；信号收发模块的包括信号发射器及信号接收器，其中，信号接收器可在360°全方位接收路标定位器发出的信号；监控模块包括视频获取设备(摄像头)及音频获取设备(MIC)； 采集模块用于对左右驱动轮进行测速以获取移动机器人运动距离、对万向轮进行测速以获取移动机器人运动状态以及使用陀螺仪获取移动机器人的运动方向信息。如图6所示，为本实施例的流程图。下面结合图3及图7对本实施流程进行详细说明。步骤1)在家居环境的大门处放置回充座S，将路标定位器A-H分别在厨房、书房、 阳台、卧室、洗手间门口进行放置，然后在关键位置(如窗台处或贵重物品放置处)放置路标定位器。步骤2、通过遥控器分别对各个路标定位器设置相应的标号，同时告诉移动机器人路标定位器的个数及搜寻路标定位器的先后顺序，然后开启命令，移动机器人在搜寻到当前路标定位器的远距离信号后保持接收该信号的同时向其运动，直到移动机器入接收到当前路标定位器的近距离信号为止；其中，移动机器人在接收到路标定位器的近距离信号之前，如果接收到其他路标定位器的信号，移动机器人忽略接收到的信号，不会对接收到的信号产生动作。路标定位器的第一接收器(TlOl)根据接收到遥控器发出的不同信号以确定其编号，如接收到命令0XAA0X01，表示该路标定位器为移动机器人第一个要搜寻的路标定位器， 其编号为A ；以此类推，当路标定位器接收到0XAA0X02，. . .，0XAA0X09 ；其编号分别为B、C、 D、E、F、G、H、S ；默认情况下，S为充电站，一般为最后一个编号。移动机器人的接收器在接收遥控器发出的命令0)(bb0X09后，表明路标定位器的个数为9个，听到蜂鸣器笛一声表示设置成功。路标定位器的360°全方位远距离信号发送器发送命令0X01 (与路标定位器编号相本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种移动机器人的自适应路径控制方法，其特征在于包括以下几个步骤：１）在移动机器人的工作区域内放置至少两个按顺序进行编号的路标定位器；２）移动机器人按编号顺序依次搜寻各路标定位器发出的远距离信号，并在搜寻到当前路标定位器的远距离信号后向其运动；３）移动机器人以时间或其运动距离为参考设置参考点，求得其虚拟坐标并将其作为关键点储存到存储模块；４）移动机器人在收到路标定位器的近距离信号时，将其当前所在位置作为关键点，求得其虚拟坐标并将其储存到存储模块；５）移动机器人在完成所有路标定位器的搜索后对关键点的虚拟坐标进行修正；６）移动机器人按修正后的关键点的虚拟坐标巡航。

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人的自适应路径控制方法，其特征在于包括以下几个步骤1)在移动机器人的工作区域内放置至少两个按顺序进行编号的路标定位器；2)移动机器人按编号顺序依次搜寻各路标定位器发出的远距离信号，并在搜寻到当前路标定位器的远距离信号后向其运动；3)移动机器人以时间或其运动距离为参考设置参考点，求得其虚拟坐标并将其作为关键点储存到存储模块；4)移动机器人在收到路标定位器的近距离信号时，将其当前所在位置作为关键点，求得其虚拟坐标并将其储存到存储模块；5)移动机器人在完成所有路标定位器的搜索后对关键点的虚拟坐标进行修正；6)移动机器人按修正后的关键点的虚拟坐标巡航。2.如权利要求1所述的移动机器人的自适应路径控制方法，其特征在于所述路标定位器包括充电座，所述充电座的信号强度大于其他路标定位器的信号强度。3.如权利要求1所述的移动机器人的自适应路径控制方法，其特征在于在步骤3) 中，如果移动机器人丢失当前路标定位器信号，则返回上一个关键点，再重新选择一个方向运动。4.如权利要求1至3任意一项所述的移动机器人的自适应路径控制方法，其特征在于 在步骤4)中，移动机器人在接收到路标定位器的短距离信号后发送一个到达信号，路标定...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴万水，
申请(专利权)人：深圳市银星智能电器有限公司，
类型：发明
国别省市：94