[发明专利]一种机器人导航方法

权利要求书

1.一种机器人导航方法，所述导航方法包括如下步骤：a、建立所述机器人工作区域的导航栅格地图，将所述导航栅格导入所述机器人的操作系统；

b、对所述机器人的起始位置和所述机器人行进的目标终点进行定位，规划机器人行进路径，所述机器人按所述路径前进；

其特征在于，所述导航方法还包括：

c、当步骤b中所述路径出现障碍，获取所述机器人实时位姿信息，根据所述实时位姿信息和所述目标终点的位置信息对所述机器人行进路径进行实时路径规划，其中

所述实时路径规划过程中，在计算机器人代价函数的实际代价中引入方向改变代价，计算所述机器人当前位置不同方向的代价；

所述机器人代价函数定义为：

f(i)＝g(i)+h(i)，其中，

g(i)为机器人起点到当前位置i付出的实际代价，h(i)为启发函数，即当前位置到目标终点的最小代价的估计；

所述实际代价满足：g(i)＝d(i)+m(i)，其中，d(i)为方向改变代价，m(i)为直线行进代价；

方向改变代价d(i)为机器人从当前位置的栅格移动至外围栅格，改变方向的代价，直线行进代价m(i)为机器人从当前位置的栅格移动至外围栅格，行进直线距离产生的代价；

d、搜索所述机器人当前位置不同方向的代价，所述机器人选择代价最小的方向前进；

当机器人进行至下一栅格时，如果方向发生改变，在改变方向的基础上，重新通过代价函数f(i)对当前位置代价计算，重新规划行进路径。

2.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述启发函数满足：h(i)＝abs(Xi－Xk)+abs(Yi－Yk)；其中，机器人当前位置坐标为(Xi，Yi)；机器人目标终点的坐标为(Xk，Yk)。

3.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述启发函数满足：h(i)＝max((Xi－Xk)，abs(Yi－Yk))；其中，机器人当前位置坐标为(Xi，Yi)；机器人目标终点的坐标为(Xk，Yk)。

4.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述启发函数满足：h(i)＝sqrt((Xi－Xk)^∧2+abs(Yi－Yk)^∧2)；其中，机器人当前位置坐标为(Xi，Yi)；机器人目标终点的坐标为(Xk，Yk)。

5.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述机器人实时位姿信息通过设置于所述机器人上的kinect深度摄像头和红外传感器获取。

6.根据权利要求5所述导航方法，其特征在于，所述kinect深度摄像头和红外传感器通过扫描所述机器人的行进路径获取所述机器人实时位姿信息以及障碍信息。

7.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述导航栅格地图的构建通过Gmapping算法生成或人工绘制。

8.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述步骤d中通过遍历搜索法搜索所述机器人当前位置不同方向的代价。