[发明专利]一种前方随行系统及随行方法和智能移动平台

摘要

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种前方随行系统及随行方法和智能移动平台；所述前方随行系统包括自定位模块、智能移动平台计算模块、跟随目标计算模块、驱动指令编辑模块和智能移动平台驱动模块，所述自定位模块、所述智能移动平台计算模块、所述跟随目标计算模块、所述驱动指令编辑模块和所述智能移动平台驱动模块依次连接。本发明所公开的前方随行系统和方法，通过设置所述自定位模块、所述智能移动平台计算模块和所述跟随目标计算模块，实现了智能移动平台在跟随目标的前方进行随行，使得跟随目标在移动平台后方时，依然能为移动平台提供良好的运动方向及速度引导，实现前方随行的目的。

主权项

1.一种前方随行系统，其特征在于：包括：自定位模块，用于智能移动平台定位并记录跟随目标和自身的相对位置；智能移动平台计算模块，用于根据智能移动平台的运动速度，计算并记录智能移动平台的运动状态和运动轨迹；跟随目标计算模块，用于根据相对位置、智能移动平台的运动状态和运动轨迹，计算跟随目标的相对位置坐标、运动速度以及运动方向；目标位置计算模块，用于根据智能移动平台与跟随目标相对速度，跟随目标运动速度以及运动方向，计算智能移动平台运动的目标位置；驱动指令编辑模块，用于根据智能移动平台已解算出目标位置，进行运动轨迹规划和速度解算，并编辑智能移动平台驱动指令；智能移动平台驱动模块，用于根据智能移动平台驱动指令驱动智能移动平台进行前方跟随动作；自定位模块实时定位跟随目标的相对位置，并记录跟随目标当前时刻t₁的坐标(x′_t1，y′_t1)和上一时刻t₀的坐标(x_t0，y_t0)，两个控制时刻的时间间隔为T；智能移动平台计算模块，记录上一时刻下发的驱动轮速度，该速度即为过去这一时刻智能移动平台的移动速度，其中左轮速度为S_L，右轮速度为S_R；根据左轮速度和右轮速度，计算得出智能移动平台的转弯半径r和角速度ω；进一步计算得出智能移动平台在时间T内的运动角度α和运动距离L；跟随目标计算模块，在t₀时刻，跟随目标相对于智能移动平台，其坐标为(x_t0，y_t0)；从t₀到t₁时刻，智能移动平台的运动角度为α，运动距离为L，相应的智能移动平台的坐标系也发生了移动和偏转，根据直角坐标系旋转变换原理，根据原坐标系为(x,y)，计算得出新坐标系为(x′，y′)；再通过公式进行坐标变换和平移，可获得t₁时刻智能移动平台的坐标系下，t₀时刻跟随目标的新坐标(x′_t0，y′_t0)；进一步求得，当前时刻跟随目标的位置(x′_t1，y′_t1)、运动方向和运动速度；目标位置计算模块，设定智能移动平台在时间t_n内需要运动到跟随目标的正前方，距离跟随目标的距离为D，计算出t_n时刻的运动目标地点；设定智能移动平台圆弧运动的半径为R,解算跟随所需的左轮和右轮速度。