[发明专利]一种实现机器人导航的方法及系统

说明书

本发明公开了一种实现机器人导航的方法及系统，首先利用GPS接收器确定机器人所在地理位置的绝对坐标；之后通过磁导航传感器检测机器人运动过程中在磁带轨道上的偏移量；再由工控机将所确定的机器人所在地理位置的绝对坐标和所检测到的机器人运动过程中在磁带轨道上的偏移量通过天线发射至后台服务器；最后所述后台服务器根据所确定的机器人所在地理位置的绝对坐标、所检测到的机器人运动过程中在磁带轨道上的偏移量及参考地图三者来确定机器人的导航轨迹。

技术领域

本发明涉及机器人导航定位技术，尤其涉及一种实现机器人导航的方法及系统。

背景技术

机器人自主定位导航简单地讲，即是地图数据+算法的结合。然而，在落地实际的过程中，存在着各种各样的问题。以当前室外防爆巡检机器人导航系统为例，实现机器人导航至少包括如下三种方案：

方案一，通过单一磁导航传感器实现导航；具体地，事先要求在所需巡检的位置铺设磁条轨道，机器人运动时，根据传感器的反馈值实时调整机器人的运动轨迹。外置一个云台，实时监控机器人前方状况，实时反馈至后台，起到报警作用。

方案二，通过磁导航传感器外加RFID读卡器实现导航；具体地，首先与方案一一样铺设轨道，在轨道每隔一定的距离处另外粘贴一张RFID标签，这样在机器人运动中可以依靠磁导航传感器的反馈值，来实时调整机器人机身不至于脱轨。同时每隔一段距离可以读取到RFID标签，每个标签中会事先写入位置信息。在机器人运动过程中，每隔一段时间就能知道机器人当前运动到的位置。

方案三，通过激光雷达实现导航；具体地，依靠激光雷达实现导航，首先在巡检位置建立地图，这种方法相对来说较为准确，在正常环境下，能够很好的实现导航策略。

然而，以上几种实现机器人导航的方案至少存在如下缺陷：1)方案一实际上可以理解为一种循迹方案，就是只需要按照轨道运动即可，所有的启停均依靠云台的数据反馈，但是如果遇到复杂的环境问题时，云台可能会失效，导致导航出错，因此这种方案应用并不是很广泛人工撰写需要耗费大量的人力成本，且撰写速度慢；2)方案二无法做到实时性，并且要根据标签的铺设密度来获取绝对位置的周期，也就是说，标签铺设密度大，则读取到标签的周期就越小，不仅工程量大，稳定性也受限于标签的使用寿命，因此这种应用同样不太广泛；3)方案三受限于环境比较严重，当可见光比较强烈时，有可能造成获取数据不准确的问题，导致导航失败。另外，目前市场上还没有做到防爆等级的激光雷达，因为这种方法也只能应用到一般的巡检场合，对于防爆这种苛刻条件，是无法胜任的。

发明内容

本发明实施例为了解决上述提及的现有实现机器人导航的方案所存在的诸多问题，创造性的提供一种实现机器人导航的方法及系统。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种实现机器人导航的方法，该方法包括：利用全球定位系统GPS接收器确定机器人所在地理位置的绝对坐标；通过磁导航传感器检测机器人运动过程中在磁带轨道上的偏移量；由工控机将所确定的机器人所在地理位置的绝对坐标和所检测到的机器人运动过程中在磁带轨道上的偏移量通过天线发射至后台服务器；所述后台服务器根据所确定的机器人所在地理位置的绝对坐标、所检测到的机器人运动过程中在磁带轨道上的偏移量及参考地图三者来确定机器人的导航轨迹。

根据本发明一实施方式，所述方法还包括：通过GPS基准站向GPS接收器发送坐标修正值；相应的，所述利用GPS接收器确定机器人所在地理位置的绝对坐标，包括：获取机器人所在地理位置的相对坐标；通过所述坐标修正值对所获取的机器人所在地理位置的相对坐标进行修正，得到机器人所在地理位置的绝对坐标。

根据本发明一实施方式，所述方法还包括：通过云台监测机器人运动过程中的周边环境信息；由所述工控机根据所监测的机器人运动过程中的周边环境信息来调控机器人的避障行为。