[发明专利]一种送餐机器人控制系统运动轨迹控制方法

摘要

一种送餐机器人控制系统运动轨迹控制方法，它包括控制板，所述控制板通过串口与带有里程计算功能的电机驱动器连接，电机驱动器能够驱动机器人的左轮电机和右轮电机，所述控制板连接有超宽带定位系统、姿态传感器和红外和超声波模块；本发明具有精度高、稳定性好、性价比高的优点。其不需要铺设导航轨道，可以实现按预设的路径自主行走，当餐厅布局改变时，该方法不要施工，只需要在软件中修改预设轨迹即可工作。

主权项

1.一种送餐机器人控制系统运动轨迹控制方法，所述送餐机器人控制系统包括控制板，所述控制板通过串口与带有里程计算功能的电机驱动器连接，电机驱动器能够驱动机器人的左轮电机和右轮电机，所述控制板连接有超宽带定位系统、姿态传感器和红外和超声波模块；所述超宽带定位系统包括参考节点、机器人上的移动节点和定位引擎服务器，参考节点和机器人上的移动节点之间通过超宽带通信，服务器和机器人上的移动节点之间通过无线数传方式传输数据，服务器通过无线数传方式接收控制板传来的左右电机的里程信息；所述控制板，机器人上的移动节点和姿态传感器，红外和超声波模块及电机驱动器通过电池模块供电；其特征在于，它包括以下几个步骤:(1)根据餐厅布局确定各餐桌的位置坐标和送餐机器人行走轨迹的坐标区间；(2)机器人根据操作人员选定的目标桌位确定目的坐标，然后根据目的坐标选定行走路径；(3)从姿态传感器读取运动姿态信息，调整运动姿态后开始运动；(4)执行定位算法得到即时位置坐标，判断位置坐标是否在预定轨迹范围内，如果在预定的轨迹范围运行，则保持此姿态继续行走，如果超出预定的轨迹范围，则调整运行姿态；所述步骤(4)中执行定位算法得到即时位置坐标的具体步骤是：(a)在取餐处对里程计定位位置进行初始化，消除在每一次送餐过程中的累计误差；(b)采用里程计定位算法得到即时送餐机器人的位置增量和位置坐标；(c)然后通过机器人运动速度和位移判断超宽带定位系统工作是否正常，若机器人速度大于零，且位移与上个控制周期相比发生变化，但超宽带定位系统 返回到各参考节点的距离没变，则判断为超宽带定位工作不正常，则采用里程计得到的位置增量和上次位置信息为当前即时位置坐标；若超宽带信号工作正常，则采用超宽带定位的结果与里程计定位结果通过卡尔曼滤波算法进行融合得到当前即时位置坐标。