[发明专利]一种智能室外环境的车辆及机器人运载导航方法及系统

说明书

本发明公开了一种智能室外环境的车辆及机器人运载导航方法及系统，该方法包括：步骤1：依据跨楼栋运输任务将户外环境空间划分成对应的跨楼栋运输区域，每个跨楼栋运输区域配备有对应的无人机；步骤2：无人机通过Kinect识别空中无人机轮廓；步骤3：无人机依据运输任务为运载机器人进行导航，运载机器人通过定位传感器实时识别无人机上携带的地标，跟随无人机前行，直到运载机器人到达运输任务终点；步骤4：无人机与运载机器人的通信中出现障碍物，运载机器人通过Kinect识别障碍物轮廓，计算最大阻碍角，并对无人机位置进行调整；本发明通过无人机对运载机器人进行户外运输任务导航，改变传统运载机器人导航形式，利用无人机的导航准确的特点，提高了运输效率和准确度。

技术领域

本发明属于机器人运输控制领域，特别涉及一种智能室外环境的车辆及机器人运载导航方法及系统。

背景技术

如今，机器人被广泛地应用于工厂、医院、超市以及家庭，在社会生活生产中的重要性日益显著。其中运载机器人因其成本低，控制简单，体型小巧，行动灵活等特点，越来越多地被用于完成复杂室内环境中的运输任务。为了使运载机器人有更加广泛的前景，运载机器人除了须在楼层之间执行运输任务外，还须在楼栋之间移动，如能提出一套合理实用的机器人跨楼栋运输方法，运载机器人的作用将会大大提高。

中国专利CN104181926A公开了一种基于地面标志的机器人导航控制方法，包括以下步骤：1.周期性地获取位于运载机器人前方的路面图像；2.根据获取的路面图像，检测路面中是否存在地面标志。如果存在，则根据以路面图像建立的坐标系，计算运载机器人的位置和方向；如果不存在地面标志，则根据航位推测法计算所述机器人的位置和方向；3.运载机器人根据计算的位置和方向，控制所述机器人的行走方向和速度。

发明内容

本发明提供了一种智能室外环境的车辆及机器人运载导航方法及系统，其目的在于，克服上述现有技术的不足，通过改变运载机器人导航形式，利用无人机的导航准确的特点，提高了运输效率和准确度。

一种智能室外环境的车辆及机器人运载导航方法，包括以下步骤：

步骤1：依据跨楼栋运输任务将户外环境空间划分成对应的跨楼栋运输区域，每个跨楼栋运输区域配备有对应的无人机，并对无人机以运输任务的起点和终点进行命名；

每个跨楼栋运输区域配备有一架备用无人机；

步骤2：运载机器人接收运输任务信号，根据地标引导前行至运输起点所在的楼栋大门；

远程控制中心将运输任务发送至运载机器人，运载机器人依据运输任务指令按照楼栋地标引导，前行至起点，并获取起点处的地标信息，同时将所获取的地标信息发送至远程控制中心；

步骤3：当运载机器人达到运输起点，通过远程控制中心启动对应无人机携带与运输任务对应的运输区间的地标到达运输起点，并调整飞行高度，使得无人机携带的地标与地面之间的距离和楼栋上的地标与地面的距离相同；

判断运载机器人是否达到运输起点所在的楼栋大门，若到达，则将运载机器人识别的运输起点处的地标信息发送至远程控制中心，启动与运输任务所在运输区域对应的无人机，并使得无人机吸取运输任务所在运输区域起点和终点对应的地标；

步骤4：运载机器人利用自带的Kinect传感器识别出空中是否存在无人机达到运输起点区域，若存在，则启动运载机器人上的定位传感器识别无人机携带的地标，并判断是否为与运输任务匹配的无人机，若是，则启动无线通讯模块，使得无人机与运载机器人进行通信，否则继续等待与之匹配的无人机达到运输起点区域；

步骤5：无人机依据运输任务为运载机器人进行导航，运载机器人通过定位传感器实时识别无人机上携带的地标，跟随无人机前行，直到运载机器人到达运输任务终点；

在前行过程中，无人机在运载机器人前方和上方的距离分别为1.5-2m和3-4m；