[发明专利]一种可配置策略的移动机器人导航方法

说明书

本发明提供了一种可配置策略的移动机器人导航方法，应用于移动机器人导航领域。所述方法将导航过程分成路径规划和运动控制两个阶段。路径规划阶段根据地形及障碍物按照一定的目标函数规划出最佳路径，运动控制阶段负责控制机器人到达路径上的位置节点，两个阶段可以根据实际情况选择合适的策略，本方法只限定两个阶段需要得到的结果。这样的优势在于可以灵活应对不同环境和地形，甚至在运行过程中切换不同策略。

技术领域

本发明涉及自动控制及移动机器人领域，一种可配置策略的移动机器人导航方法，所述方案将导航过程分为路径规划和运动控制两个部分。

背景技术

机器人导航是机器人通过传感器感知周围环境、规划移动路径，实现在存有障碍的情况下能够准确的到达指定目标位置的过程。本方法将导航分为路径规划和运动控制两个部分。

移动机器人的路径规划根据环境是否已知可分为基于地图的全局路径规划和基于传感器的局部路径规划。基于传感器的局部路径规划方法通常有：人工势场法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法。

在运动控制方面，机器人车体具有打滑等非完整约束条件，所以它是一个高度非线性的非完整的控制系统，在对其的控制上具有相当的难度。目前面临的问题主要包括以下三个方面内容：点镇定问题、路径跟踪问题、轨迹跟踪问题。

因为传感器的种类众多，本发明只假设机器人传感器只具备最基本的功能：感知前方障碍物。

发明内容

本发明提供一种可配置策略的移动机器人导航方法。所述方法分为路径规划和运动控制两个阶段。路径规划阶段负责给出路径节点。运动控制部分负责控制机器人到达路径中的节点。

本发明采用的技术方案为：首先计算出目标物体的坐标位置，再根据使用的路径规划策略给出下一节点。然后通过运动控制策略控制前往节点，如遇到需要重新规划路径的情况，则等待路径规划方法给出新的节点。本发明的技术方案总流程图如图1所示。

本发明实现步骤如下：

(1)当机器人发现目标后，计算出目标位置，将计算结果交给路径规划策略；

(2)根据路径规划策略计算出各个路径节点，将下一步要到达的位置节点交给运动控制策略；

(3)等待给出下一步位置节点，运动控制策略控制机器人前往指定位置节点；

(4)判断机器人是否到达目标位置，是则结束，否则执行步骤(5)；

(5)判断是否需要重新规划路径，是则执行步骤(2)，否则执行那个步骤(3)。

所述重新规划路径的情况分别为：

1)机器人遇到障碍物；

2)目标物体发生移动，且移动距离大于r，r为允许机器人到达目标的误差；

3)机器人到达节点位置。

本发明的优点在于，可以根据具体情形配置路径规划策略和运动控制策略。甚至在环境发生较大变化时可以实时更换策略以灵活应对。

附图说明

图1为一种可配置策略的移动机器人导航方法流程图

图2为一种可配置策略的移动机器人导航方法具体实施原理图

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明要求保护的范围。