[发明专利]移动机器人的主动感知与自主趋近方法及移动机器人系统

权利要求书

1.一种移动机器人的主动感知与自主趋近方法，其特征在于，包括：

根据SLAM构建待监控环境的全局环境地图；

利用多种传感器分别观测所述待监控环境中存在的目标；

根据观测到任一目标的传感器数量，推算出所述任一目标在所述全局环境地图中的全局位置；

将检测到的多个目标按照预设规则进行排序，根据排序结果判断是否对所述任一目标执行抵近观测；

响应于对所述任一目标执行抵近观测，采用自主趋近的方式到达所述任一目标附近；

利用路径跟踪方法，沿着所述任一目标的邻域边界线运动，实现对所述任一目标不同角度的进一步观测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据观测到任一目标的传感器数量，推算出所述任一目标在所述全局环境地图中的全局位置，包括：

若仅有一个传感器观测到所述任一目标，则直接估计所述任一目标相对于该传感器的位置，并以此作为所述全局位置；或，

若有多个传感器观测到所述任一目标，则根据当前传感器的精度、识别的准确度，给出可调节的不同权重，以得到对所述任一目标的类别和属性的联合检测，以及相对位置的联合估计；

结合移动机器人当前的自主定位结果，推算出所述任一目标在全局环境地图中的位置，以此作为所述全局位置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采用自主趋近的方式到达所述任一目标附近，包括：

对于静态目标，将预设的两条线的交点作为移动机器人自主趋近的目标位置；

根据所述静态目标的全局位置，执行针对动态障碍物的避障策略，以到达所述静态目标附近。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述两条线包括目标半径为R的邻域的边界线以及所述任一目标与移动机器人当前位置的连线。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采用自主趋近的方式到达所述任一目标附近，包括：

对于动态目标，动态调整自主趋近的目标位置；

以所动态目标的当前位置作为参考目标位置，并保持与所述动态目标的距离在目标半径R或目标半径R以上；

执行针对所述动态目标的跟踪策略，以到达所述动态目标附近。

6.一种移动机器人系统，其特征在于，包括：

构建模块，用于根据SLAM方法构建待监控环境的全局环境地图；

观测模块，用于观测所述待监控环境中存在的目标；

计算模块，用于根据观测到任一目标的传感器数量，推算出所述任一目标在所述全局环境地图中的全局位置；

排序模块，用于将检测到的多个目标按照预设规则进行排序，根据排序结果判断是否对所述任一目标执行抵近观测；

趋近模块，用于响应于对所述任一目标执行抵近观测，采用自主趋近的方式到达所述任一目标附近；

跟踪模块，用于利用路径跟踪方法，沿着所述任一目标的邻域边界线运动，实现对所述任一目标不同角度的进一步观测。

7.根据权利要求6所述的移动机器人系统，其特征在于，所述计算模块，具体用于：

若仅有一个传感器观测到所述任一目标，则直接估计所述任一目标相对于该传感器的位置，并以此作为所述全局位置；

若有多个传感器观测到所述任一目标，则根据当前传感器的精度、识别的准确度，给出可调节的不同权重，以得到对所述任一目标的类别和属性的联合检测，以及相对位置的联合估计；结合移动机器人当前的自主定位结果，推算出该目标在全局环境地图中的位置，以此作为所述全局位置。

8.根据权利要求6或7所述的移动机器人系统，其特征在于，所述趋近模块，具体用于：

对于静态目标，将预设的两条线的交点作为移动机器人自主趋近的目标位置；

根据所述静态目标的全局位置，执行针对动态障碍物的避障策略，以到达所述静态目标附近。

9.根据权利要求8所述的移动机器人系统，其特征在于，所述两条线包括目标半径为R的邻域的边界线以及所述任一目标与移动机器人当前位置的连线。

10.根据权利要求6或7所述的移动机器人系统，其特征在于，所述趋近模块，具体用于：

对于动态目标，动态调整自主趋近的目标位置；

以所动态目标的当前位置作为参考目标位置，并保持与所述动态目标的距离在目标半径R或目标半径R以上；

执行针对所述动态目标的跟踪策略，以到达所述动态目标附近。