[发明专利]一种基于栅格地图的服务机器人自主导航方法

摘要

本发明属于机器人导航技术领域，涉及一种基于栅格地图的服务机器人自主导航方法，通过2D激光雷达实时地采集机器人所处的环境信息，进行环境特征提取，对采集的信息利用SLAM技术进行栅格地图的创建，同时实时地对机器人进行自主定位，并且在此基础上根据导航任务要求对机器人进行路径规划，然后根据规划的路径进行跟踪控制，使机器人完成导航任务。本发明同现有技术相比优点在于：针对导航中的三个关键技术进行了改进，使其更适合于服务机器人导航的实际需求，从而获得最佳的可行方案；其次本发明实时地对环境信息进行处理，产生动态地图，从而有效地实现自主导航，导航的精度和效率都大大提高。

主权项

一种基于栅格地图的服务机器人自主导航方法，包括自主定位、路径规划、轨迹跟踪，其特征在于：通过2D激光雷达实时地采集机器人所处的环境信息，进行环境特征提取，对采集的信息利用同时定位与地图构建技术进行栅格地图的创建，同时实时地对机器人进行自主定位，并在定位过程中对传感器误差实时地进行校正，在此基础上根据导航任务要求对机器人进行路径规划，然后根据规划的路径进行跟踪控制，使机器人完成导航任务，具体包括以下步骤：步骤1：控制机器人在已知的实验环境中运动，根据2D激光雷达采集并经特征提取的环境信息，进行地图创建，得到全局环境栅格地图；所述的全局环境栅格是指障碍物栅格标记为1，空白栅格标记为0；步骤2：执行自主定位模块，确定机器人在全局坐标系中的位姿，并根据导航任务要求设定目标点；步骤3：机器人在全局环境栅格地图中，根据自身位姿和目标点位置，执行路径规划模块，获得从机器人到目标点的最优路径，即一系列离散的路径点序列，并发送给路径跟踪模块；步骤4：在执行路径跟踪模块过程中，根据2D激光雷达采集的环境信息实时更新全局环境地图；自主定位，并检测路径上是否存在障碍物，若存在障碍物则执行步骤3，否则继续执行路径跟踪，直到到达目标点。