[发明专利]一种机器人导航的系统、方法及装置

摘要

本发明公开了一种机器人导航的系统、方法及装置，该系统包括上位机以及安装于机器人身上的驱动轮、激光雷达传感器、陀螺仪、加速度计、编码器、电机和单片机，所述单片机与上位机通信；所述激光雷达传感器与所述上位机连接，所述单片机用于采集陀螺仪、加速度计以及编码器所发送的数据并发送到上位机；上位机用于根据所述激光雷达传感器、陀螺仪、加速度计以及编码器所发送的数据计算得出机器人的运动路径以及对应的运动速度并转换为脉冲信号发送给单片机；该单片机根据所述脉冲信号控制电机的工作状态，从而使得电机控制驱动轮运动，实现机器人的移动。本发明所提供的导航系统能够实现机器人行走的智能化控制，减少了人力控制的消耗以及维护成本。

主权项

1.一种机器人导航的系统，其特征在于，包括一上位机以及安装于机器人身上的驱动轮、激光雷达传感器、陀螺仪、加速度计、编码器和单片机，所述单片机与上位机通信，所述激光雷达传感器与上位机相连；所述陀螺仪、加速度计、编码器分别与所述单片机电性连接；所述单片机用于采集陀螺仪、加速度计以及编码器所发送的数据并发送到上位机；上位机用于根据所述激光雷达传感器、陀螺仪、加速度计以及编码器所发送的数据计算得出机器人的运动路径以及对应的运动速度并转换为脉冲信号发送给单片机；所述机器人身上还安装有电机，所述驱动轮与电机转动轴固定连接，所述电机与单片机电性连接；所述单片机用于根据所述上位机发送的脉冲信号控制电机的工作状态，从而使得电机控制驱动轮运动，完成机器人的移动；其中，所述上位机还用于从系统中获取机器人所要到达的当前目标位置，以及获取当前获取编码器、陀螺仪、加速度计所测量的机器人在上一运动周期中的线速度和角速度，以及激光雷达传感器所采集的环境地图的图像；该图像记为局部地图；上位机还根据所述局部地图、线速度以及角速度得到机器人在预设的代价地图上对应的当前位置，并根据预设加速度、机器人线速度的预设范围、机器人加速度的预设范围、线速度和代价地图得到机器人从当前位置触发在一个运动周期内所有的预计运动路径以及对应的预计运动速度，然后对所有的预计运动路径以及对应的预计运动速度根据评价依据得出下一运动周期的运动路径及对应的运动速度；其中，所述代价地图为预设的全局地图、局部地图以及手动添加的地图层重叠得到的地图；所述评价依据至少包括一条运动路径上是否存在障碍物、与全局路径的贴合程度、运动路径的终点位置是否与当前目标位置的距离最近；所述全局路径是指机器人在全局地图从导航起始点到达当前目前位置的路径。