[发明专利]一种实时多传感器的社区机器人导航方法

权利要求书

1.一种实时多传感器的社区机器人导航方法，应用于社区机器人，其特征在于，所述社区机器人包括GPS、电子罗盘、摄像头及平面激光雷达，所述方法包括：

步骤1，获取设定的起始点、结束点及任意数量的中间点，经由所述中间点连接所述起始点与结束点，计算每两点之间的方向和距离，生成数个行走段，每一段所述行走段包括距离和方向，将所述行走段发送至所述社区机器人，初始化数据，其中，初始化的数据包括已走行走段数量和当前行走段的已走距离；

步骤2，开始导航，所述社区机器人根据所述行走段进行移动，根据物理里程和所述电子罗盘实时更新所述社区机器人的位置信息，当根据所述GPS或物理里程得到的所述社区机器人的当前行走段的已走距离达到当前行走段的距离时，已走行走段数量加1，进入下一行走段，其中，所述物理里程为所述社区机器人根据其移动速度和移动时间计算得到的行走距离；社区机器人根据所述行走段进行移动包括以下流程：

步骤201，所述激光雷达和摄像头实时检测所述社区机器人周边的环境信息，所述激光雷达根据所述环境信息生成栅格图，所述摄像头根据所述环境信息生成二值图；

步骤202，根据所述栅格图获取实时障碍物信息，根据所述二值图获取实时道路信息，其中，所述实时障碍物信息包括正前方的障碍物距离、前方最大空隙开始的行距、最大空隙的长度、前方障碍物点的拟合线、机器人左边最近障碍物的距离、左边能够让机器人通过的最大空隙开始行距、左边最大空隙长度、左边障碍物的拟合线、机器人右边最近障碍物的距离、右边能够让机器人通过的最大空隙开始行距、右边最大空隙长度及右边障碍物的拟合线，所述实时道路信息包括前方可行走或不可行走、左边可行走或不可行走、右边可行走或不可行走，前方障碍物在左边或右边；

步骤203，基于所述实时障碍物信息和实时道路信息判断目标方向是否可行，当判断结果为目标方向不可行走时流程进入步骤204，当判断结果为目标方向为可行走时流程进入步骤205；

步骤204，判定所述社区机器人为走错路，更新上一段行走段的方向和距离以及位置信息，将所述已走行走段数量减少1，当前行走段的已走距离设置为0，流程进入步骤201；

走错路之后的处理：如果当前行走段计数大于0，并且当前段的行走距离小于本段目标距离的一半，那么结合机器人的gps坐标，确定机器人与本段起点的方向和距离；将上一段的方向和距离以及起点坐标分别设置为gps到本段起点的方向、距离、以及当前gps，并将当前行走段计数减1，本段行走距离重置为0；

步骤205，检测所述社区机器人的行走方向与目标方向的角度绝对值是否大于预设第一角度阈值；

步骤206，当角度绝对值大于预设第一角度阈值时，根据所述实时障碍物信息判断目标方向处是否有足够空隙可以行走；

步骤207，若判断结果为有足够空隙可以行走，所述社区机器人移动至相应空隙处完成转弯后，流程进入步骤201；

步骤208，若判断结果为没有足够空隙可以行走，流程进入步骤204；

步骤209，当角度绝对值不大于预设第一角度阈值时，根据所述实时障碍物信息或实时道路信息判断正前方在预设距离阈值内是否有障碍物，若正前方在预设距离阈值内有障碍物流程进入步骤210，若正前方在预设距离阈值内没有障碍物流程进入步骤211；

步骤210，根据所述障碍物信息中的前方最大空隙开始的行距和最大空隙的长度或实时道路信息中前方障碍物在左边或右边确定所述社区机器人的偏转方向，流程进入步骤201；

步骤211，根据所述实时障碍物信息或实时道路信息判断是否靠近路边；

步骤212，当所述判断结果为所述社区机器人靠近路边时，向路边的另一边偏转所述社区机器人，将该行走段的目标方向向偏离路边的方向调整，流程进入步骤201；

步骤213，当所述判断结果为所述社区机器人不靠近路边时，检测所述社区机器人的行走方向与目标方向的角度绝对值是否大于预设第二角度阈值；

步骤214，当角度绝对值大于预设第二角度阈值时，判断目标方向预设范围内是否有障碍物；

步骤215，若目标方向预设范围内有障碍物，直行，流程进入步骤201；

步骤216，若目标方向预设范围内没有障碍物，向目标方向偏转，流程进入步骤201；

步骤217，当角度绝对值不大于预设第二角度阈值时，直走，流程进入步骤201循环；

步骤3，当已走行走段数量不小于行走段总数时，结束导航。