[发明专利]一种基于红外声纳传感器的机器人自主运动控制方法

摘要

一种基于红外声纳传感器的机器人自主运动方法，属于机器人自主移动领域。该方法包括遥控操作、自主运动两部分，操作机器人从起始位置运动到目的位置，其间记录红外声纳传感器实时采集距离数据，控制机器人运动，根据采集到的数据和控制信息的类别（前进、停止、左转、右转）进行自动标记；之后进行自主运动，实现将机器人放到路径中任意一处，机器人自动移动到目的地点，自主运动过程主要是根据已标记的传感器数据样本，对实时采集的未标记的传感器数据进行分类，并用分类结果指导机器人的运动。本发明使用的数据分类方法为K近邻方法，该方法正确率高，训练样本的时间短，所使用的红外、声纳传感器，在满足需求的情况下，成本较低。

主权项

一种基于红外声纳传感器的机器人自主运动方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：启动程序，开启机器人搭载的声纳传感器和红外传感器，这两种传感器用来测量自身到前方障碍物的距离，红外传感器测量距离为10cm‑80cm，声纳传感器测量距离为41cm‑7m，开启机器人运动系统；设置机器人运动速度，传感器的采样频率；步骤二：开始遥控操作，遥控机器人从起始位置运动到目的位置，在遥控操作过程中通过键盘控制机器人运动，键盘动作的上、左、右、不操作分别对应机器人的运动控制信息前进、左转、右转、停止，根据频率读取传感器数据，构建包含n个训练样本的集合X，n＝机器人运动时间/采样频率；每个X中的训练样本xi(i＝1,2,......,n)，由p个红外传感器测量的距离和q个声纳传感器测量距离构成，表示为同时把与xi相对应的运动控制信息标记为vi，vi的取值为“前进”、“停止”、“左转”或“右转”；机器人到达目的地后停止，人工遥控过程结束；步骤三：开始机器人自主运动过程，将机器人放入遥控过程中路径下的任意一点，设定速度、传感器采样频率，机器人根据设定的采样频率，把实时记录的p个红外传感器测量的距离和q个声纳传感器测量距离数据表示为其中p至少为1，q至少为2；步骤四：计算xr与所有训练样本xi之间的距离同时把dr1,dr2,........,drn从小到大排序，选择K为1至50之间的某个整数值，把其中最小的K个距离记为步骤五：把自主运动控制信息vr选择为在中出现次数最多的运动控制信息，机器人分别根据vr＝“前进”、“停止”、“左转”和“右转”，自动在设定的采样频率下执行相应的运动控制操作；步骤六：判断机器人是否到达目的地，否的话，继续执行步骤三。