[发明专利]一种机器人导航方法

说明书

本发明提供了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，将所述导航栅格地图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；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，其中在计算所述机器人当前位置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；d、搜索所述机器人当前位置不同方向的代价，选择代价最小的方向前进。

技术领域

本发明涉及机器人导航技术领域，特别涉及一种机器人导航方法。

背景技术

随着科学技术的发展，机器人的应用领域日渐广泛，机器人是典型的机电一体化数字化装备，其技术附加值很高。机器人作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。

近些年我国机也开展了以机器人为基础的重组装配系统及其相关技术的开发研究及加强多传感器融合及决策、控制一体化技术及应用的研究。对机器的关键技术进行了深入的研究，大力推进了进器人产业化进程。近些年机器人的研究主要集中在工业机器人和智能机器人两个方面，在智能机器人方面研究又细化为：(1)遥控加局部自主系统构成和控制策略研究，(2)智能移动机器人的导航和定位技术研究，具体为在结构环境或非结构环境中导航和定位方法研究，根据传感器数据建立环境模型的方法；模糊逻辑的推理方法用于移动机器人导航的研究。

现有的机器人导航方法一般采用在机器人操作系统中构建导航地图，机器人根据导航地图规划路径，从而沿着规划的路径前进至目的地，但是这种导航方式在进行路径出现障碍时，不能得到解决，机器人不够智能。与此同时，现有的技术中采用A星算法来规划路径以求得更短的行进路径，但是在于到障碍时，其重新规划路径并不能实现由于机器人自身改变方向带来的误差，从而不能实现更加合理的路径规划。

因此，需要一种能有效降低机器人由于方向改变带来的误差，实现机器人遇到障碍时更加合理的规划最短路径的机器人导航方法。

发明内容

本发明的目的在于提供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，将所述导航栅格地图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；

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，在计算所述机器人当前位置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；

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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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)。