[发明专利]一种自主导航的机器人及其自主导航方法

权利要求书

1.一种自主导航的机器人，其特征在于，包括运动模块、控制模块、陀螺仪、激光传感器，所述运动模块包括四个万向轮、两个方向轮和电机，所述方向轮与电机的输出轴相连接，所述控制模块包括数据存储单元、数据处理单元、信息接收单元、信号输出单元，所述电机与信号输出单元相连接，所述陀螺仪和激光传感器与信息接收单元相连接。

2.根据权利要求1所述的一种自主导航的机器人，其特征在于，还包括通讯模块，所述通讯模块与信号输出单元相连接。

3.一种机器人自主导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预存地图

通过 SLAM 算法实现对周围环境的地图构建和位置定位，并将地图预存在数据存储单元；

（2）路径规划

根据第一步中预存的地图，在机器人当前位置和目标位置之间设定最优路径；

（3）方向的确定

将目标路径划分为N等分，利用机器人内部的陀螺仪感知机器人前进方向和目标路径第一段的夹角，当夹角超过一定角度时，则机器人调整方向轮先转向，使机器人前进方向和目标路径的第一段方向一致。

4.根据权利要求3所述的一种机器人自主导航方法，其特征在于，所述一定夹角为30°。

5.根据权利要求3所述的一种机器人自主导航方法，其特征在于，还包括以下步骤：

（1）障碍物的回避

在机器人前进过程中，激光传感器从不同方向，以不同速度进行预测，看是否有障碍物以及是否会与障碍物相撞，当机器人目前的前进方向和速度会与障碍物相撞时，则调整机器人前进方向和角度，避免与障碍物相撞。

6.根据权利要求5所述的一种机器人自主导航方法，其特征在于，所述不同方向为20个不同方向，所述不同速度为20个不同速度。

7.根据权利要求6所述的一种机器人自主导航方法，其特征在于，所述20个不同方向为激光传感器扫描范围内均分20个方向。

8.根据权利要求5所述的一种机器人自主导航方法，其特征在于，所述预测频率为1秒钟2-3次。

9.根据权利要求3-8任一项所述的一种机器人自主导航方法，其特征在于，所述目标路径优化评价方法如下：

（1） 禁止碰撞；

（2）距离设定加权系数a，时间设定加权系数b，且a+b等于1；当需要距离比较短时，则设定a＞b；当需要时间比较短时，则设定a＜b。