[发明专利]移动机器人的路径跟踪方法

说明书

本发明揭示了一种移动机器人的路径跟踪方法，所述移动机器人包括左、右驱动轮和万向轮，包括以下步骤：S1：设定移动机器人的工作路径；S2：根据移动机器人当前方向θi、当前速度Vi及沿运动方向的尺寸L设置前瞻点Pi；S3：确定工作路径上距离前瞻点Pi最近的相邻离散点Ai、Bi；S4：计算前瞻点Pi与直线AiBi之间的距离Di；S5：计算当前方向θi与直线AiBi之间的夹角Δθi；S6：根据距离Di及夹角Δθi计算左、右驱动轮转速差ΔVi；S7：根据Vi、ΔVi对移动机器人的左、右驱动轮进行速度调节。与现有技术相比，本发明技术方案使得移动机器人实际运行轨迹与设定的工作路径误差更小，移动更为精确。

技术领域

本发明涉及移动机器人，特别是移动机器人的路径跟踪方法。

背景技术

随着人工智能技术及先进制造技术的不断发展，移动机器人的应用越来越广泛。

为了保证能够安全、高效的完成工作，在移动机器人工作之前，用户需要确认移动机器人的工作边界或设定移动机器人的工作路径。对于割草机器人等覆盖式机器人来说，可通过设定割草范围边界，使其尽可能地覆盖草坪边界，提高割草覆盖率；对于安防巡逻机器人来说，通过设定工作路径，使其尽可能按设定工作路径行走，避免监控盲区。

然后，现有的移动机器人(如割草机器人或安防巡逻机器人)在按规划的路径工作时，是通过惯性导航系统结合传感器来实现的，移动机器人的实际移动轨迹与设定工作边界或工作路径存在偏差。

因此有必要提供一种解决上述问题的方案。

发明内容

本发明的目的之一在于克服背景技术中的缺陷，提供一种移动机器人的安路径跟踪方法，其具体方案如下：

一种移动机器人的路径跟踪方法，所述移动机器人包括左、右驱动轮和万向轮，包括以下步骤：S1：设定移动机器人的工作路径；S2：根据移动机器人当前方向θi、当前速度Vi及沿运动方向的尺寸L设置前瞻点Pi；S3：确定工作路径上距离前瞻点Pi最近的相邻离散点Ai、Bi；S4：计算前瞻点Pi与直线AiBi之间的距离Di；S5：计算当前方向θi与直线AiBi之间的夹角Δθi；S6：根据距离Di及夹角Δθi计算左、右驱动轮转速差ΔVi；S7：根据Vi、ΔVi对移动机器人的左、右驱动轮进行速度调节。

进一步地，在本发明的优化方案中，还包括步骤S8：间隔预定时间后再返回步骤S2直到移动机器人完成工作路径跟踪。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述前瞻点Pi位于移动机器人的正前方。

进一步地，所述前瞻点Pi距离移动机器人的距离d＝k1*Vi*L，其中，k1为基于速度的比例系数。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S4包括：S41：获取前瞻点Pi、点Ai及点Bi的坐标；S42：计算前瞻点Pi、点Ai及点Bi构成的三角形面积Si；S43：计算点Ai、点Bi之间的距离Li；S44：计算前瞻点Pi到直线AiBi的距离：Di＝2*Si/Li。

进一步地，所述步骤S42和步骤S43可相互交换。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S6是通过设计轮速模糊控制器计算左、右驱动轮转速差ΔVi的，包括：S61：将距离Di及夹角Δθi进行模糊化处理；S62：通过模糊控制表查询得到期望转向轮速差；S63：对期望转向轮速差去模糊化处理得到左、右驱动轮转速差ΔVi。

进一步地，所述步骤S4和步骤S5可相互交换。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述移动机器人为割草机器人。