[发明专利]具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法

说明书

本发明提供了具有自动建图和路径规划功能的作业平台及机器人，用于解决现有技术中电子地图构图精度低、自动作业机器人兼容性差、定位精度差、无法自动规划路径的技术问题；包括：中央控制单元、驱动单元、定位单元、电源单元、遥控单元和建图及路径规划单元；控制方法包括：S1：建图及路径规划；S2：自动作业；实施本发明的技术方案，使用支持RTK的GNSS模块结合惯性导航模块，大幅度提高系统的定位精度以及地图精度；设置建图及路径规划单元，系统可自动生成电子地图和路径；通过用户主动控制作业平台行走目标区域的外围边界及障碍物边界，作业平台可针对作业环境实时生成地图和路径，提高作业平台的兼容性。

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法。

背景技术

自动作业机器人在室内清扫、草地清理、农业等领域具有广泛的应用。其中，

现有技术中，一种方案为自动作业机器人通过碰撞获取地图边界，但是这种方法不适用没有物理边界的户外环境。另一种方案为，机器人需要外部设备获取目标区域的电子地图并根据地图规划行进路径。建图方法主要是利用视觉或者WIFI组合的方法建立地图轮廓。但是这种方法构图精度较低、机器人电子地图、路径更新困难、兼容性差。

因此需要一种可高精度实时获取电子地图、自动进行规划路径、兼容不同工作环境的自动作业平台。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明中披露了具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法，本发明的技术方案是这样实施的：

具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，包括：S1：建图及路径规划：S1.1：构建地图边缘：作业平台行走目标区域外围边界，获取目标区域的外围边界位置信息；S1.2：去除障碍物区域：所述作业平台行走所述目标区域内的障碍物边界，获取障碍物边界位置信息；S1.3：建图：所述作业平台根据所述外围边界位置信息和所述障碍物边界位置信息建立所述目标区域的电子地图；S1.4：路径规划：获取路径起点，所述作业平台根据所述路径起点和所述电子地图规划路径；2：自动作业：S2.1：用户输入启动信号；S2.2：所述作业平台根据所述路径自动作业。

优选地，步骤S1中的建图原理为：所述作业平台以基站为坐标原点，以地理的正北作为的Y轴，地理的正东作为的X轴建立笛卡尔坐标系；作业平台根据移动过程中自身在所述笛卡尔坐标系中的一系列坐标建图；所述作业平台根据遗传算法规划电子路径。

优选地，所述具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，还包括S1.3.1和S1.3.2：S1.3.1：用户输入路径确认信息则进入步骤S1.4，用户输入重新构图信息则进入步骤S1.3.2；S1.3.2：用户选择进入步骤S1.1或S1.2。

优选地，所述具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，还包括S2.1.1和S2.1.2：S2.1.1：所述作业平台比对自身位置和所述路径起点位置，若一致，则进入步骤S2.2，若不同，则进入步骤S2.1.2；S2.1.2：所述作业平台规划初始化路径信息，行走至路径起点，其后进入步骤S2.2。

具有自动建图和路径规划功能的作业平台，使用具有前述特征的具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，包括：中央控制单元、驱动单元、定位单元、电源单元、遥控单元和建图及路径规划单元；其中，所述驱动单元包括驱动器和驱动装置，所述中央控制单元将控制信息发送至所述驱动单元；所述驱动单元的数量设置为大于等于一个的；所述定位单元包括GNSS模块和惯性导航模块，所述定位单元发送作业平台位置信息至所述中央控制单元；所述遥控单元发送遥控信息至所述中央控制单元；所述中央控制单元将所述作业平台位置信息发送至所述建图及路径规划单元，所述建图及路径规划单元将路径信息发送至所述中央控制单元；所述电源单元给所述中央控制单元、所述驱动单元、所述定位单元和所述遥控单元供电。

优选地，所述GNSS模块支持RTK技术。