[发明专利]一种移动机器人拖挂料车避障的系统和方法

权利要求书

1.一种移动机器人拖挂料车避障的系统，其特征在于，包括移动机器人、激光扫描仪以及料车，所述激光扫描仪安装在所述移动机器人上，所述料车通过所述移动机器人牵引运动；

所述料车上安装有特征识别板，所述特征识别板与所述激光扫描仪扫描平面齐平，

所述激光扫描仪用于测量所述料车与所述移动机器人的距离；

所述移动机器人内部设置有机器人控制系统以及机器人导航系统，所述机器人控制系统用于在接收所述激光扫描仪发送的距离信息后，解算成所述移动机器人与所述料车的角度信息；

所述机器人导航系统用于在接收到所述机器人控制系统发送的角度信息后，根据局部路径规划算法进行避障，

所述机器人导航系统包括路径规划模块、障碍物识别模块、预设地图，

所述障碍物识别模块用于通过所述激光扫描仪测量障碍物的距离，所述机器人导航系统接收到所述机器人控制系统发送的角度信息后通过蒙特卡洛算法计算所述移动机器人、所述料车、障碍物在所述预设地图中的位置，通过计算所述预设地图上的所述移动机器人、所述料车与障碍物的距离，路径规划模块根据局部路径规划算法使所述移动机器人及所述料车避开障碍物。

2.根据权利要求1所述的移动机器人拖挂料车避障的系统，其特征在于，

所述激光扫描仪测量激光从发射到接收所述特征识别板反射回来之间的飞行时间，并通过TOF原理计算所述料车与所述移动机器人的距离。

3.根据权利要求1所述的移动机器人拖挂料车避障的系统，其特征在于，还包括机械手，所述机械手安装于所述移动机器人上，所述移动机器人通过所述机械手夹取所述料车并牵引所述料车运动。

4.一种移动机器人拖挂料车避障的方法，其特征在于，包括：

S1.激光扫描仪测量料车与移动机器人的距离并发送给机器人控制系统；

S2.机器人控制系统根据所述料车与移动机器人的距离解算成角度信息；

S3.机器人导航系统接收到机器人控制系统发送的角度信息后根据局部路径规划算法进行避障；其中，所述步骤S2具体包括：

S21.在解算成角度信息前，在激光扫描仪的数据中找到属于料车的距离信息；

S22.将找到的属于料车的距离信息进行直线拟合；

S23.计算拟合后的直线与移动机器人的角度；

其中，在执行所述步骤S21之前包括：

S211.以激光扫描仪为中心建立笛卡尔坐标系；

S212.将基于激光扫描仪坐标系的数据转换为基于移动机器人中心坐标系的数据；

S213.将激光扫描仪数据进行区域划分；

S214.根据特征识别板尺寸信息，找到激光扫描仪数据中属于料车的数据，

所述步骤S3具体包括：

S31.机器人导航系统预设料车的尺寸信息；

S32.机器人导航系统接收机器人控制系统发送的料车与移动机器人的角度信息；

S33.机器人导航系统根据料车的尺寸信息、料车与移动机器人的角度信息识别料车的位置；

S34.局部路径规划算法根据料车的位置进行避障，

所述步骤S34进一步包括：

S341.激光扫描仪测量障碍物的距离；

S342.机器人导航系统根据障碍物的距离信息识别障碍物的位置；

S343.机器人导航系统根据料车的位置、障碍物的位置计算障碍物与料车的距离；

S344.局部路径规划算法根据障碍物与料车的距离进行路径规划，避开障碍物。