[发明专利]一种机器人的自主行进控制方法及自主行进机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人的自主行进控制方法及自主行进机器人系统，属于机器人自主导航行进技术领域。

背景技术

大型疗养院、医院需要频繁进行的药物或手术器具传送工作，随着人口老龄化此项任务的人力成本也将日益增高。现有人力配送措施有如下问题：人力配送无法全天候长时段执行、人力成本高，出错率高。现有自动配送技术如下：2017年10月全球首个医院运输机器人“诺亚”在广州市妇女儿童医疗中心投入使用，用于药品、标本、手术器械的配送。但是目前此类已经投入市场的医疗配送机器人是比较初步的，而且产品种类数量少，所用技术不成型不成熟，同时存在运行路径复杂、算法复杂，成本高的问题。

本发明人的申请号为201710331412.7的专利申请公开了一种自主行进机器人系统，其可以实现机器人在室外进行自主行进。但是该技术仅仅可以在室外应用，并不能适用于室内；另外，该方案中使用的是直流电机和20A大功率直流电机驱动模块，在室内使用时不仅有噪音，而且车体在行驶过程中不够平稳；此外，该方案中使用单点测距模块，只能测量得到测距模块正前方的障碍物的距离，而且返回数据的速率较低，并不能实现灵活有效的避障；最后，该方案中，由于左右两个电机的转速有轻微差异，车体会在行进过程中有方向的偏移，并且行进的距离越长，偏离预定直线越严重。因此需要继续进行改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种机器人的自主行进控制方法及自主行进机器人系统，它可以有效解决现有技术中存在的问题，尤其是现有的机器人系统运行路径复杂、算法复杂，成本高以及不能适用于室内的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种机器人的自主行进控制方法，包括以下步骤：

S1，铺设RFID卡片，形成RFID网图并存储；

S2，机器人将采集到的RFID卡片的ID码作为当前位置，并根据行进目标点生成以RFID卡片ID码为基本单位的离散路径序列；

S3，机器人将所述离散路径序列作为目标位置进行逐个点到点行进。

优选的，步骤S1包括以下步骤：

S11，在机器人行进范围内的地面上粘贴无源RFID卡片(如S50卡片)，并且使得任意两张卡片的中心线(水平的中心线或垂直的中心线)在同一条直线上，相邻两张卡片的距离相等并且小于等于10米；

S12，将所铺设的卡片抽象为结点间距离相等的有向网图；对所述的无源RFID卡片进行编号，并使得每个编号对应于每张RFID卡片的唯一ID码，存储该对应关系并形成ID库；同时利用网图的有向边的二维数组存储相邻RFID卡片的相对方向。

发明人经研究发现，机器人在向前行进的过程中，由于左右电机的转速并不能严格相等，因此如果有微小的转速偏差，机器人就会偏离行走路径，不能够遇到需要到达的目标点。因此，本发明通过设定相邻两张卡片的距离相等并且小于等于10米，从而使得机器人能否准确到达每个目标点，最后准确的到达最终的目标点。另外，本发明中设定两张卡片的中心线(水平的中心线或垂直的中心线)在同一条直线上，从而便于准确的粘贴磨砂黑胶带对车体进行矫正来解决由于左右两个电机的转速有轻微差异，导致车体在行进过程中有方向的偏移，及由于地面反光而导致检测准确率下降的问题。

优选的，步骤S2中所述的根据行进目标点生成以RFID卡片ID码为基本单位的离散路径序列包括以下步骤：当机器人收到行进目标点的RFID卡片编号后，根据Floyd最短路径算法算出当前位置(需要将采集到的RFID卡片的ID码转换为RFID卡片编号)到目标点的最短行进路径，并将所经过的RFID卡片对应的ID码依次存储起来。

优选的，步骤S3包括以下步骤：

S31，机器人将当前检测到的RFID卡片的ID号作为当前位置，将离散路径序列中第一个RFID卡片的ID号作为目标位置；

S32，(可通过数据库查找算法)查找并获取机器人当前位置和目标位置在网图中的位置及二者之间的方向角；

S33，机器人根据所述的方向角向目标位置运动；优选为，采用片内定时器通过输出占空比可调的250Hz的PWM控制信号，实现对电机的调速控制；

S34，当检测到目标位置的RFID卡片的ID号时，则以该RFID卡片的ID号作为当前位置，将离散路径序列中第二个RFID卡片的ID号作为目标位置，并重复上述步骤，直至到达最终的目标点，机器人停止行进。

通过以上方法，从而可以最终准确的到达目标位置。