CN110320915A - 具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法 - Google Patents
具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110320915A CN110320915A CN201910635641.7A CN201910635641A CN110320915A CN 110320915 A CN110320915 A CN 110320915A CN 201910635641 A CN201910635641 A CN 201910635641A CN 110320915 A CN110320915 A CN 110320915A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- job platform
- path planning
- unit
- control unit
- path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 208000019300 CLIPPERS Diseases 0.000 description 5
- 208000021930 chronic lymphocytic inflammation with pontine perivascular enhancement responsive to steroids Diseases 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0214—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with safety or protection criteria, e.g. avoiding hazardous areas
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0221—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving a learning process
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0223—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
- G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0242—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using non-visible light signals, e.g. IR or UV signals
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
- G05D1/0253—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means extracting relative motion information from a plurality of images taken successively, e.g. visual odometry, optical flow
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
- G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS
Abstract
本发明提供了具有自动建图和路径规划功能的作业平台及机器人，用于解决现有技术中电子地图构图精度低、自动作业机器人兼容性差、定位精度差、无法自动规划路径的技术问题；包括：中央控制单元、驱动单元、定位单元、电源单元、遥控单元和建图及路径规划单元；控制方法包括：S1：建图及路径规划；S2：自动作业；实施本发明的技术方案，使用支持RTK的GNSS模块结合惯性导航模块，大幅度提高系统的定位精度以及地图精度；设置建图及路径规划单元，系统可自动生成电子地图和路径；通过用户主动控制作业平台行走目标区域的外围边界及障碍物边界，作业平台可针对作业环境实时生成地图和路径，提高作业平台的兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法。
背景技术
自动作业机器人在室内清扫、草地清理、农业等领域具有广泛的应用。其中，
现有技术中，一种方案为自动作业机器人通过碰撞获取地图边界，但是这种方法不适用没有物理边界的户外环境。另一种方案为，机器人需要外部设备获取目标区域的电子地图并根据地图规划行进路径。建图方法主要是利用视觉或者WIFI组合的方法建立地图轮廓。但是这种方法构图精度较低、机器人电子地图、路径更新困难、兼容性差。
因此需要一种可高精度实时获取电子地图、自动进行规划路径、兼容不同工作环境的自动作业平台。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明中披露了具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法，本发明的技术方案是这样实施的：
具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，包括：S1：建图及路径规划：S1.1：构建地图边缘：作业平台行走目标区域外围边界，获取目标区域的外围边界位置信息；S1.2：去除障碍物区域：所述作业平台行走所述目标区域内的障碍物边界，获取障碍物边界位置信息；S1.3：建图：所述作业平台根据所述外围边界位置信息和所述障碍物边界位置信息建立所述目标区域的电子地图；S1.4：路径规划：获取路径起点，所述作业平台根据所述路径起点和所述电子地图规划路径；2：自动作业：S2.1：用户输入启动信号；S2.2：所述作业平台根据所述路径自动作业。
优选地，步骤S1中的建图原理为：所述作业平台以基站为坐标原点，以地理的正北作为的Y轴，地理的正东作为的X轴建立笛卡尔坐标系；作业平台根据移动过程中自身在所述笛卡尔坐标系中的一系列坐标建图；所述作业平台根据遗传算法规划电子路径。
优选地，所述具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，还包括S1.3.1和S1.3.2：S1.3.1：用户输入路径确认信息则进入步骤S1.4，用户输入重新构图信息则进入步骤S1.3.2；S1.3.2：用户选择进入步骤S1.1或S1.2。
优选地，所述具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，还包括S2.1.1和S2.1.2：S2.1.1：所述作业平台比对自身位置和所述路径起点位置，若一致，则进入步骤S2.2，若不同，则进入步骤S2.1.2；S2.1.2：所述作业平台规划初始化路径信息，行走至路径起点，其后进入步骤S2.2。
具有自动建图和路径规划功能的作业平台，使用具有前述特征的具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，包括：中央控制单元、驱动单元、定位单元、电源单元、遥控单元和建图及路径规划单元；其中，所述驱动单元包括驱动器和驱动装置，所述中央控制单元将控制信息发送至所述驱动单元；所述驱动单元的数量设置为大于等于一个的；所述定位单元包括GNSS模块和惯性导航模块，所述定位单元发送作业平台位置信息至所述中央控制单元；所述遥控单元发送遥控信息至所述中央控制单元；所述中央控制单元将所述作业平台位置信息发送至所述建图及路径规划单元，所述建图及路径规划单元将路径信息发送至所述中央控制单元；所述电源单元给所述中央控制单元、所述驱动单元、所述定位单元和所述遥控单元供电。
优选地，所述GNSS模块支持RTK技术。
优选地，所述具有自动建图和路径规划功能的作业平台，还包括安全控制单元，所述安全控制单元电连接至所述中央控制单元；所述安全控制单元包括防撞条、距离传感器、惯性传感器和视觉传感器中的一种或多种。
优选地，所述具有自动建图和路径规划功能的作业平台，所述建图及路径规划单元电连接至所述中央控制单元，所述电源单元给所述建图及路径规划单元供电。
优选地，所述具有自动建图和路径规划功能的作业平台，所述建图及路径规划单元包括无线交互模块和云端服务器；所述无线交互模块电连接至所述中央控制单元，发送所述作业平台位置信息至所述云端服务器，发送所述路径信息至所述中央控制单元；所述电源单元给所述无线交互模块供电。
具有自动建图和路径规划功能的机器人，包括：具有前述特征的具有自动建图和路径规划功能的作业平台和工作模块；其中，所述工作模块电连接至所述作业平台。
实施本发明的技术方案可解决现有技术中电子地图构图精度低、自动作业机器人兼容性差、无法自动规划路径的技术问题；实施本发明的技术方案，使用支持RTK的GNSS模块结合惯性导航模块，大幅度提高系统的定位精度以及地图精度；设置建图及路径规划单元，系统可自动生成电子地图和路径；通过用户主动控制作业平台行走目标区域的外围边界及障碍物边界，作业平台可针对作业环境实时生成地图和路径，提高作业平台的兼容性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的S1建图及路径规划方法示意图；
图2为本发明实施例1的S2自动作业方法示意图；
图3为本发明实施例1的作业平台结构示意图；
图4为本发明实施例1的机器人结构示意图；
图5为本发明实施例2的作业平台结构示意图。
在上述附图中，各图号标记分别表示：
1-中央控制单元；2-驱动单元；201-驱动器；202-驱动装置；3-定位单元；301-GNSS模块；302-惯性导航模块；4-电源单元；5-遥控单元；6-显示单元；7-建图及路径规划单元；701-无线交互模块；702-云端服务器；8-安全控制单元；9-工作模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，如图1和图2所示，包括：S1：建图及路径规划：S1.1：构建地图边缘：作业平台行走目标区域外围边界，获取目标区域的外围边界位置信息；S1.2：去除障碍物区域：作业平台行走目标区域内的障碍物边界，获取障碍物边界位置信息；S1.3：建图：作业平台根据外围边界位置信息和障碍物边界位置信息建立目标区域的电子地图；S1.4：路径规划：输入路径起点，作业平台根据路径起点和电子地图规划路径；2：自动作业：S2.1：用户输入启动信号；S2.2：作业平台根据路径自动作业。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，步骤S1中的建图原理为：作业平台以基站为坐标原点，以地理的正北作为的Y轴，地理的正东作为的X轴建立笛卡尔坐标系；作业平台根据移动过程中自身在笛卡尔坐标系中的一系列坐标建图；作业平台根据遗传算法规划电子路径。
用户首先首先设置作业平台为目标区域外围模式，控制作业平台行走外围一周后输入结束指令；其后用户设置作业平台为障碍物模式，控制作业平台行走障碍物外围一周后输入结束指令。建图过程中，作业平台首先读取外围边界信息对应的笛卡尔坐标系中的坐标，在笛卡尔坐标系中形成闭合的电子地图边界，若最后未回到起点，作业平台可以在笛卡尔坐标系中补充少数点，使边界闭合；第二步为用同样的方法得到笛卡尔坐标系中的障碍物边界，则电子地图边界之内以及障碍物边界之外的区域为目标区域。
作业平台获取路径起点的方法可以为用户输入路径起点的位置信息，也可以为作业平台自动读取自己的位置作为路径起点。根据目标区域的形状、大小、作业平台的规格等参数，作业平台通过遗传算法在目标区域内规划路径，可以得到最优的作业平台行走路径。
在一种优选的实施方式中，具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，如图1所示，还包括S1.3.1和S1.3.2：S1.3.1：用户输入路径确认信息则进入步骤S1.4，用户输入重新构图信息则进入步骤S1.3.2；S1.3.2：用户选择进入步骤S1.1或S1.2。
完成地图构建后，作业平台可以在外部显示设备上显示包括外围边界和障碍物边界的电子地图形状，若用户需要修改外围边界、修改障碍物边界或增减障碍物，可以输入步骤调整指令，重新构建外围边界或障碍物边界，提高系统的容错性。
在一种优选的实施方式中，具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，如图2所示，还包括S2.1.1和S2.1.2：S2.1.1：作业平台比对自身位置和路径起点位置，若一致，则进入步骤S2.2，若不同，则进入步骤S2.1.2；S2.1.2：作业平台规划初始化路径信息，行走至路径起点，其后进入步骤S2.2。
当作业平台中存储有电子地图后，用户可以随时启动作业平台，在作业平台已存储电子地图和路径的情况下，作业平台会自动读取所在位置以及路径起点，自动行走至路径起点并开始作业，提高作业平台操作的便捷性。
具有自动建图和路径规划功能的作业平台，使用具有前述特征的具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，如图3所示，包括：中央控制单元1、驱动单元2、定位单元3、电源单元4、遥控单元5和建图及路径规划单元7；其中，驱动单元2包括驱动器201和驱动装置202，中央控制单元1将控制信息发送至驱动单元2；驱动单元2的数量设置为大于等于一个的；定位单元3包括GNSS模块301和惯性导航模块302，定位单元3发送作业平台位置信息至中央控制单元1；遥控单元5发送遥控信息至中央控制单元1；中央控制单元1将作业平台位置信息发送至建图及路径规划单元7，建图及路径规划单元7将路径信息发送至中央控制单元1；电源单元4给中央控制单元1、驱动单元2、定位单元3和遥控单元5供电。
用户可以另外设置显示单元6，显示单元6可以通过有线和/或无线方式连接至中央控制单元1，用于显示电子地图、规划的路径、位置等信息，便于用户监控。
在该具体实施方式中，中央控制单元1为DSP28335，具有多种类型的接口、兼容性强。驱动器201可以使用伺服驱动器，驱动装置202可以使用伺服电机，伺服驱动器控制伺服电机工作，伺服电机可以用于驱动车轮、履带等结构用于作业平台的行走。驱动单元2可以设置为左侧驱动单元和右侧驱动单元两个，分别设置于作业平台的左侧和右侧，通过控制电机的正转与倒转即可实现作业平台的直线移动、转弯或换向。GNSS模块301可以使用支持G-MOUSE天线一体化GNSS模块等支持GLONASS、GPS、北斗导航卫星系统、Galileo中一种或多种的导航系统的导航模块，用于实时获取作业平台相对于卫星、基站的位置。惯性导航模块302可以使用以陀螺仪和加速度计为主要原件的导航参数结算系统。惯性导航模块302将作业平台的移动方向、加速度、速度等信息传送给中央控制单元1。由于GNSS模块301信息反馈的频率有一定限制，则在其信息传送的每个周期中作业平台的位置是无法获取的，此时结合惯性导航输出的信息，中央控制单元1可以计算出小车的准确位置，提高定位精度以及便于提升小车的移速上限。
遥控单元5可以包括遥控接收模块和遥控发送装置，遥控接收模块可以使用红外接收解调电路，遥控发送装置可以使用具有红外线二极管的红外线发射装置。用户可以通过遥控器控制作业平台的移动、工作模式。作业平台上可以设置支持蓝牙技术、WIFI技术、ZigBee技术等技术的无线接收装置，显示单元6可以包括液晶屏和支持蓝牙技术、WIFI技术、ZigBee技术等技术的装置，显示单元6和红外发射装置可以整合为带有显示屏的遥控器，用户可以通过遥控器控制作业平台的工作模式、移动、观看电子地图、路径示意图，操作便捷。
电源单元4可以设置为电池、适用不同单元的多个电压变换电路。电池可以使用锂电池，易于采购，便于装置的批量生产。电压变换电路的种类可以根据各单元使用的原件确定，也可以作冗余设置，便于作业平台未来进行更换或新增电路元件的维护或升级。电池单元还可以包括智能充电装置，智能充电装置包括锂电池电压检测器，由于DSP28335计算能力较强，电池电压检测其可以电连接至DSP28335。锂电池充电过程中，当检测到电压值负增长时，DSP28335即可判断锂电池已充满，其后可以控制充电器转换为涓流充电模式，保护电池，延长装置寿命。
在一种优选的实施方式中，如图3所示，GNSS模块301支持RTK技术，利用地面基站校准误差，可以消除卫星系统误差、轨道误差、作业平台自身时钟误差，大大提高定位精度，使作业平台适用于高精度工作场景，并且可以提高作业平台的准确工作移动速度上限。
在一种优选的实施方式中，具有自动建图和路径规划功能的作业平台，如图3所示，还包括安全控制单元8，安全控制单元8电连接至中央控制单元1；安全控制单元8包括防撞条、距离传感器、惯性传感器和视觉传感器中的一种或多种。
距离传感器可以使用激光传感器，用于作业平台探测区域边界，可以用于路径规划的优化以及作业平台移动过程中的防撞检测。防撞条可以设置在作业平台的边缘，电连接至电源单元4，当作业平台与障碍物碰撞时，防撞条受力达到一定程度则断开电源单元4，实现急停开关的作用，减少作业平台因碰撞造成的损坏，同时可以防止作业平台碰撞形变后发生短路等故障，可以减小损失。惯性传感器可以使用MEMS加速度计，可以起到与防撞条类似的作用，若使用防撞条作为急停开关，需要在作业平台的四周设置多个，使用惯性传感器仅需在作业平台中设置一个，通过加速度判断是否发生了碰撞即可，可以降低系统的复杂程度，利于降低系统成本。视觉传感器可以使用TV相机，设置于作业平台的前端，用于拍摄作业平台前进方向的图像，可以传输至显示单元6，供用户实时观察作业平台的工作情况；同时中央控制单元1中可以设置图像处理系统，根据视觉传感器采集到的图像辅助路径的规划和防碰撞的指导。
在一种优选的实施方式中，具有自动建图和路径规划功能的作业平台，如图3所示，建图及路径规划单元7电连接至中央控制单元1，电源单元4给建图及路径规划单元7供电。
在该具体实施方式中，建图及路径规划单元7为工控机。工控机直接安装在作业平台上，实时处理来自中央控制单元1的作业平台位置信息。用户可以根据各单元产生的数据量选择合适处理能力的工控机。
具有自动建图和路径规划功能的机器人，如图3和图4所示，包括：具有前述特征的具有自动建图和路径规划功能的作业平台和工作模块；工作模块电连接至自动作业平台。
在该具体实施方式中，工作模块9为割草器，割草器电连接至所述中央控制单元1。中央控制单元1向割草器输出控制信号，当机器人在规划的路径上行走时，割草器工作，路径行走完毕后，割草器停止工作。用户可以根据需要选择机械臂等不同种类的工作模块9，则机器人可以适用各种类型的户内外工作场景。
实施例2
在一种优选的实施方式中，如图5所示，建图及路径规划单元7包括无线交互模块701和云端服务器702；无线交互模块701电连接至中央控制单元1，发送作业平台位置信息至云端服务器702，发送路径信息至中央控制单元1；电源单元4给无线交互模块701供电。
无线交互模块701可以设置为支持蓝牙、ZigBee、WIFI、CDMA等无线技术中的一种或多种，实现作业平台与云端服务器702的实时交互，在该具体实施方式中，无线交互模块701为4G DTU，用户也可以根据作业环境的需要选择。设置云端服务器702可以简化作业平台的结构，降低作业平台的成本，利于实现作业平台的大批量生产。并且多个作业平台可以供用同一个云端服务器702，实现对云端服务器702的最大化利用，提高系统的工作效率、降低多个系统的总体成本，同时便于用户监控多个作业平台，以及便于实现对多个作业平台的批量化软件升级和维护。
需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，其特征在于，包括：
S1：建图及路径规划：
S1.1：构建地图边缘：作业平台行走目标区域外围边界，获取目标区域的外围边界位置信息；
S1.2：去除障碍物区域：所述作业平台行走所述目标区域内的障碍物边界，获取障碍物边界位置信息；
S1.3：建图：所述作业平台根据所述外围边界位置信息和所述障碍物边界位置信息建立所述目标区域的电子地图；
S1.4：路径规划：获取路径起点，所述作业平台根据所述路径起点和所述电子地图规划路径；
S2：自动作业：
S2.1：用户输入启动信号；
S2.2：所述作业平台根据所述路径自动作业。
2.根据权利要求1所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，其特征在于，步骤S1中的建图原理为：所述作业平台以基站为坐标原点，以地理的正北作为的Y轴，地理的正东作为的X轴建立笛卡尔坐标系；作业平台根据移动过程中自身在所述笛卡尔坐标系中的一系列坐标建图；
所述作业平台根据遗传算法规划电子路径。
3.根据权利要求1所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，其特征在于，还包括S1.3.1和S1.3.2：
S1.3.1：用户输入路径确认信息则进入步骤S1.4，用户输入重新构图信息则进入步骤S1.3.2；
S1.3.2：用户选择进入步骤S1.1或S1.2。
4.根据权利要求1所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，其特征在于，还包括S2.1.1和S2.1.2：
S2.1.1：所述作业平台比对自身位置和所述路径起点位置，若一致，则进入步骤S2.2，若不同，则进入步骤S2.1.2；
S2.1.2：所述作业平台规划初始化路径信息，行走至路径起点，其后进入步骤S2.2。
5.具有自动建图和路径规划功能的作业平台，其特征在于，使用根据权利要求1-4任一所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台控制方法，包括：中央控制单元、驱动单元、定位单元、电源单元、遥控单元和建图及路径规划单元；其中，
所述驱动单元包括驱动器和驱动装置，所述中央控制单元将控制信息发送至所述驱动单元；所述驱动单元的数量设置为大于等于一个的；
所述定位单元包括GNSS模块和惯性导航模块，所述定位单元发送作业平台位置信息至所述中央控制单元；
所述遥控单元发送遥控信息至所述中央控制单元；
所述中央控制单元将所述作业平台位置信息发送至所述建图及路径规划单元，所述建图及路径规划单元将路径信息发送至所述中央控制单元；
所述电源单元给所述中央控制单元、所述驱动单元、所述定位单元和所述遥控单元供电。
6.根据权利要求5所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台，其特征在于，所述GNSS模块支持RTK技术。
7.根据权利要求6所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台，其特征在于，还包括安全控制单元，所述安全控制单元电连接至所述中央控制单元；所述安全控制单元包括防撞条、距离传感器、惯性传感器和视觉传感器中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台，其特征在于，所述建图及路径规划单元电连接至所述中央控制单元，所述电源单元给所述建图及路径规划单元供电。
9.根据权利要求7所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台，其特征在于，所述建图及路径规划单元包括无线交互模块和云端服务器；
所述无线交互模块电连接至所述中央控制单元，发送所述作业平台位置信息至所述云端服务器，发送所述路径信息至所述中央控制单元；
所述电源单元给所述无线交互模块供电。
10.具有自动建图和路径规划功能的机器人，其特征在于，包括：根据权利要求5-9任一所述的具有自动建图和路径规划功能的作业平台和工作模块；其中，
所述工作模块电连接至所述作业平台。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910635641.7A CN110320915A (zh) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | 具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910635641.7A CN110320915A (zh) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | 具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110320915A true CN110320915A (zh) | 2019-10-11 |
Family
ID=68123439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910635641.7A Pending CN110320915A (zh) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | 具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110320915A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111060116A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-24 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种基于视觉的草场自主建图系统 |
| CN112647461A (zh) * | 2019-12-02 | 2021-04-13 | 丰疆智能科技股份有限公司 | 移动清扫设备 |
| CN112703881A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-27 | 格力博(江苏)股份有限公司 | 智能割草机及其控制方法、系统和存储介质 |
| WO2021135901A1 (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 速感科技（北京）有限公司 | 封闭空间的地图处理方法、装置和可移动设备 |
| CN113115621A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 南京德朔实业有限公司 | 智能割草系统及其自主建图方法 |
| CN114176061A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-15 | 河北农业大学 | 一种多功能果园作业机的控制系统及方法 |
| WO2022247117A1 (zh) * | 2021-05-25 | 2022-12-01 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种机器人自主作业方法、装置、机器人及存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110098874A1 (en) * | 2009-10-26 | 2011-04-28 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and apparatus for navigating robot |
| CN102138769A (zh) * | 2010-01-28 | 2011-08-03 | 深圳先进技术研究院 | 清洁机器人及其清扫方法 |
| CN106647765A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-10 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种基于割草机器人的规划平台 |
| CN108106616A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-01 | 深圳市艾特智能科技有限公司 | 一种自建导航地图的方法、系统及智能设备 |
| CN109634276A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-16 | 中联重科股份有限公司 | 农用车辆无人驾驶控制方法、系统及该农用车辆 |
-
2019
- 2019-07-15 CN CN201910635641.7A patent/CN110320915A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110098874A1 (en) * | 2009-10-26 | 2011-04-28 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and apparatus for navigating robot |
| CN102138769A (zh) * | 2010-01-28 | 2011-08-03 | 深圳先进技术研究院 | 清洁机器人及其清扫方法 |
| CN106647765A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-10 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种基于割草机器人的规划平台 |
| CN108106616A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-01 | 深圳市艾特智能科技有限公司 | 一种自建导航地图的方法、系统及智能设备 |
| CN109634276A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-16 | 中联重科股份有限公司 | 农用车辆无人驾驶控制方法、系统及该农用车辆 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112647461A (zh) * | 2019-12-02 | 2021-04-13 | 丰疆智能科技股份有限公司 | 移动清扫设备 |
| CN111060116A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-24 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种基于视觉的草场自主建图系统 |
| CN113115621A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 南京德朔实业有限公司 | 智能割草系统及其自主建图方法 |
| WO2021135901A1 (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 速感科技（北京）有限公司 | 封闭空间的地图处理方法、装置和可移动设备 |
| CN112703881A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-27 | 格力博(江苏)股份有限公司 | 智能割草机及其控制方法、系统和存储介质 |
| CN112703881B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-06-17 | 格力博(江苏)股份有限公司 | 智能割草机及其控制方法、系统和存储介质 |
| WO2022247117A1 (zh) * | 2021-05-25 | 2022-12-01 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种机器人自主作业方法、装置、机器人及存储介质 |
| CN114176061A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-15 | 河北农业大学 | 一种多功能果园作业机的控制系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110320915A (zh) | 具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法 | |
| US10444751B2 (en) | Surveying system | |
| EP3482270B1 (en) | Magnetic field navigation of unmanned aerial vehicles | |
| CN108226964B (zh) | 自移动设备及其定位故障报警方法和自动工作系统 | |
| CN108388245B (zh) | 一种agv小车室内定位导航系统及其控制方法 | |
| US9720417B2 (en) | Navigation for a robotic working tool | |
| KR20190064252A (ko) | 이동 로봇 및 그 제어방법 | |
| US20110046784A1 (en) | Asymmetric stereo vision system | |
| CN107272008A (zh) | 一种带惯性补偿的agv激光导航系统 | |
| CN109416544A (zh) | 移动体引导系统、移动体、引导装置以及计算机程序 | |
| CN104850134A (zh) | 一种无人机高精度自主避障飞行方法 | |
| EP2296072A2 (en) | Asymmetric stereo vision system | |
| CN111247390B (zh) | Vslam的并发的重新定位和重新初始化 | |
| CN109564430A (zh) | 移动体引导系统、移动体、引导装置以及计算机程序 | |
| US20190354116A1 (en) | Trajectory determination in a drone race | |
| CN110716549A (zh) | 用于无地图区域巡逻的自主导航机器人系统及其导航方法 | |
| CN110673614A (zh) | 基于云服务器的小型机器人组的建图系统及建图方法 | |
| CN112236733A (zh) | 一种将移动机器人引导到坞站的计算机化系统及其使用方法 | |
| US20110046836A1 (en) | Modular and scalable positioning and navigation system | |
| CN115164870A (zh) | 一种空地协作模式下的室内自主相对定位导航方法 | |
| CN113498498A (zh) | 行动控制设备和行动控制方法、以及程序 | |
| CN206242071U (zh) | 一种全向移动平台视觉导航系统 | |
| CN110702118A (zh) | 一种基于agv的室外定位导航系统及其定位方法 | |
| JP6699034B2 (ja) | 自律移動ロボット | |
| CN111776942A (zh) | 轮胎吊行驶控制系统、方法、装置和计算机设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |