[发明专利]一种实时多传感器的社区机器人导航方法

说明书

本发明提供的一种实时多传感器的社区机器人导航方法，属于机器人导航领域。本发明首先通过给定的起点、一系列中间点和终点得到每两点之间的方向和距离，生成多个行走段，社区机器人按照行走段进行行走；每次循环检测激光雷达和摄像头数据，使得社区机器人能合理避障、远离路边；结合物理里程和GPS信息，过滤矫正位置信息，确定社区机器人是否走完每一段行走段的距离，走完一段行走段后自动进入下一行走段，直到最后一段行走段走完结束导航，使社区机器人的移动更加精确，定位精准；设定紧急区域，一旦紧急区域范围内有障碍物，启动紧急处理，避免了社区机器人与其它物体、行人相撞，保证了其安全性。

技术领域

本发明属于机器人导航领域，特别涉及一种实时多传感器的社区机器人导航方法。

背景技术

随着城市智能化的不断提高，智能机器人越来越受到人们的喜爱。各行各业都在不断研发适合本行业的智能机器人，希望其代替人工完成重复的、繁琐的、危险的操作，或者仅仅是降低成本。社区机器人可以代替人工实现诸如安防巡检、车辆识别、提供社区服务等工作，因此近年来越发受到人们的青睐。而作为社区机器人的底层应用，自主导航成为了其必不可少的一部分。

现目前大多数室外机器人导航系统要么依赖于许多高精度传感器，成本很高，要么只使用视觉来进行导航，实现复杂，并且对光照、天气、地面等环境限制较多，实用价值较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种实时多传感器的社区机器人导航方法。

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，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；

步骤3，当已走行走段数量不小于行走段总数时，结束导航。

进一步地，所述步骤2中所述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；