[发明专利]一种机器人及其自主导航方法、装置、存储介质

权利要求书

1.一种自主导航方法，其特征在于，包括：

读取为机器人设定的目标运行路径；

实时获取机器人的当前位置和速度区间，根据所述当前位置和速度区间生成机器人在下一时刻的预测位置区间；其中，机器人的当前位置采用激光里程计实时采集得到；

从所述预测位置区间中选取目标位置，根据所述目标位置对应的速度控制机器人运行，直至机器人沿所述目标运行路径运行至终点；

其中，所述实时获取机器人在当前时刻的位置和运行速度之后，还包括：

获取机器人在当前时刻的位置与目标运行路径的位置偏差，判断所述位置偏差是否大于第一阈值，当所述位置偏差大于第一阈值时，计算机器人至所述目标运行路径的最短路径，控制机器人沿所述最短路径以最大速度运行至目标运行路径；

其中，所述根据所述当前位置和速度区间生成机器人在下一时刻的预测位置区间，具体为：

以设定的采样周期Δt作为相邻两个采样时间点的时间间隔，实时获取机器人的当前坐标(x_t,y_t)，以及机器人当前的运行方向与目标运行路径的偏离角度θ_t，将所述当前坐标(x_t,y_t)和偏离角度θ_t作为当前位置；

根据以下公式计算得出速度区间，将该速度区间中任意一组速度设为(v_t,w_t)；

其中，v_c、w_c是机器人的当前速度，为机器人的最大减速度，为机器人的最大加速度，为机器人的最大角减速度，为机器人的最大角加速度，V_d为速度区间；

通过以下公式计算机器人在下一时刻的预测位置区间：

x_t+1＝x_t+v_tΔtcosθ_t

y_t+1＝y_t+v_tΔtsinθ_t

θ_t+1＝θ_t+w_tΔt

其中，(x_t+1,y_t+1)即为机器人在下一时刻的预测坐标，θ_t+1即为机器人在下一时刻的预测角度，将所述预测坐标和预测角度作为预测位置，将全部的预测位置作为预测位置区间；

其中，在生成机器人在下一时刻的预测位置区间之后，还包括：

采用高斯滤波对所述预测位置区间作进一步限定，获取可行位置区间，具体为：

通过以下公式计算预测位置区间的高斯概率密度函数：

根据所述高斯概率密度函数计算得出标准差σ和方差μ；

将在区间[μ-σ,μ+σ]范围内的预测位置作为可行位置区间；

所述从所述预测位置区间中选取目标位置，具体为：

从所述预测位置区间中选取与目标运行路径距离最短的预测位置，将所述距离最短的预测位置作为目标位置。