[发明专利]路径规划方法、系统、机器人和计算机可读存储介质

说明书

本公开涉及一种路径规划方法、系统、机器人和计算机可读存储介质，涉及机器人领域。路径规划方法包括：基于设置在机器人上的激光雷达所获取的环境信息，根据仓库面积采用相应的建图方法来离线构建仓库的激光地图；通过融合设置在所述机器人上的里程计和惯性传感器所获取的位置信息和姿态信息、以及所述环境信息，利用适应性蒙特卡洛定位方法来定位所述机器人；在所述激光地图上，根据指定的巡检目标点和巡检顺序来动态地规划所述机器人的巡检路径。根据本公开，能够容易地实现机器人的室内巡检。

技术领域

本公开涉及机器人领域，特别涉及一种路径规划方法、系统、机器人和计算机可读存储介质。

背景技术

随着传感器技术、人工智能等技术的发展，机器人领域成为一个蓬勃发展的新兴领域。巡检机器人作为一个重要的应用，得到越来越多的关注。

较为成熟的相关技术主要是室外巡检机器人。但是对于室内巡检机器人而言，目前还没有成熟的解决方案。

发明内容

本公开的发明人认为：室内巡检机器人的困难主要在于室内环境封闭无GPS信号、室内环境较室外环境更复杂、巡检的要求更高等方面。这些导致室内巡检时机器人的路径规划非常困难，尤其是对于仓库这种环境复杂的室内巡检将尤为困难。针对上述技术问题，本公开提出了一种容易实现的室内巡检方案。

根据本公开的一些实施例，提供了一种路径规划方法，包括：基于设置在机器人上的激光雷达所获取的环境信息，根据仓库面积采用相应的建图方法来离线构建仓库的激光地图；通过融合设置在所述机器人上的里程计和惯性传感器所获取的位置信息和姿态信息、以及所述环境信息，利用适应性蒙特卡洛定位方法来定位所述机器人；在所述激光地图上，根据指定的巡检目标点和巡检顺序来动态地规划所述机器人的巡检路径。

可选地，对于面积小的仓库，采用gmapping建图方法离线构建仓库的激光地图，包括：根据所述里程计和所述激光雷达所获取的位置信息和环境信息，利用粒子滤波器来估计所述机器人的位置和姿态；对于用栅格占据法表示的仓库地图，根据所述激光雷达的激光是否多次到达同一个栅格来确定每一个栅格上是否存在障碍物，从而构建所述激光地图。

可选地，对于面积大的仓库，采用cartographer建图方法离线构建仓库的激光地图，包括：根据所述激光雷达的数据，利用图优化模型来估计所述机器人的位置和姿态；累加用所述激光雷达的激光扫描得到的单帧数据，以构建所述仓库的多个局部地图；通过拼接所述多个局部地图来构建全局地图；将所述全局地图转换为与所述定位方法适应的栅格激光地图。

可选地，所述环境信息包括货架特征和货物特征，在定位所述机器人时使货架特征在粒子滤波器的权重大于货物特征在粒子滤波器的权重。

可选地，所述路径规划方法还包括：控制机器人根据规划的巡检路径进行巡检，并且在特定的巡检目标点执行特定的动作。

可选地，基于A*算法和动态窗口算法来动态地规划所述机器人的巡检路径。

根据本公开的另一些实施例，提供一种路径规划系统，包括：激光雷达，被配置为获取机器人所在的环境信息；里程计，被配置为获取所述机器人的位置信息；惯性传感器，被配置为获取所述机器人的姿态信息；和控制器。控制器被配置为：基于所述环境信息，根据仓库面积采用相应的建图方法来离线构建仓库的激光地图；通过融合所述位置信息、姿态信息和所述环境信息，利用适应性蒙特卡洛定位方法来定位所述机器人；在所述激光地图上，根据指定的巡检目标点和巡检顺序来动态地规划所述机器人的巡检路径。

可选地，对于面积小的仓库，采用gmapping建图方法离线构建仓库的激光地图，包括：根据所述里程计和所述激光雷达所获取的位置信息和环境信息，利用粒子滤波器来估计所述机器人的位置和姿态；对于用栅格占据法表示的仓库地图，根据所述激光雷达的激光是否多次到达同一个栅格来确定每一个栅格上是否存在障碍物，从而构建所述激光地图。