[发明专利]一种室内机器人导航系统及建图、定位和移动方法

权利要求书

1.一种室内机器人导航系统，其特征在于，包括电源模块、传感器模块、运动执行模块和控制模块；

所述电源模块连接所述传感器模块、所述运动执行模块和所述控制模块；

所述控制模块连接所述传感器模块与所述运动执行模块；所述控制模块包括网络模块、定位模块和路径规划模块；所述网络模块连接所述定位模块和所述路径规划模块；

所述定位模块包括数据融合单元、SLAM建图单元和AMCL定位单元；所述数据融合单元连接所述SLAM建图单元和所述AMCL单元；

所述路径规划模块包括全局单元规划模块、局部规划单元和障碍物识别单元；

所述传感器模块包括激光雷达、超声波测距装置和惯性导航元件；

所述运动执行模块包括双轮差速驱动结构和里程计。

2.根据权利要求1所述的一种室内机器人导航系统，其特征在于，所述双轮差速驱动结构包括主动轮、万向轮、减速箱、电机和驱动器。

3.根据权利要求1所述的一种室内机器人导航系统，其特征在于，所述电源模块选自包括锂电池、铅蓄电池或者锰锌电池中的一种。

4.一种移动机器人建图方法，使用权利要求1至3任一所述的一种室内机器人导航系统，其特征在于，包括：

SA-1：所述激光雷达扫描周围环境，产生周围环境激光扫描建图信息，并将所述周围环境激光扫描建图信息传输给所述定位模块；

SA-2：所述里程计传输里程信息给所述定位模块；

SA-3：所述定位模块使用所述SLAM建图单元进行环境栅格地图建立，产生所述环境栅格地图并传输给所述路径规划模块。

5.一种移动机器人定位方法，使用权利要求1至3任一所述的一种室内机器人导航系统，其特征在于，包括：

SB-1：所述定位模块检查所述SLAM建图模块中是否存在着所述环境栅格地图，若不存在，运行所述一种移动机器人建图方法，若存在，所述SLAM建图模块传输所述环境栅格地图给所述AMCL单元；

SB-2：所述激光雷达和所属超声波测距装置扫描周围环境，产生周围环境激光定位信息和周围环境超声波定位信息，并传输给所述AMCL单元；

SB-3：所述AMCL单元根据所述周围环境激光定位信息和所述周围环境超声波定位信息产生机器人定位。

6.一种移动机器人移动方法，使用权利要求1至3任一所述的一种室内机器人导航系统，其特征在于，包括：

SC-1：所述网络模块接收移动指令并传输给所述路径规划模块；

SC-2：所述路径规划模块根据所述机器人定位和所述环境栅格地图获得移动目标位置，并将所述机器人定位、所述环境栅格地图以及所述机器人定位传输给所述全局单元规划模块，；

SC-3：所述全局单元规划模块产生目标路径并根据所述目标路径产生相应的运动动作并传输给所述运动执行模块；

SC-4：所述运动执行模块根据所述运动动作运行；

SC-5：在所述运动动作运行中所述激光雷达和所述超声波测距装置不断采集障碍物信息并传输给所述障碍物识别单元；

SC-6：所述障碍物识别单元根据所述障碍物信息对障碍物进行定位并产生障碍物定位信息，并将所述障碍物定位信息传输给所述局部规划单元，所述局部规划单元对所述目标路径进行修正。