CN110549339A - 一种导航方法、装置、导航机器人和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明适用于计算机技术领域，具体涉及一种导航方法、装置、导航机器人和存储介质，所述导航方法包括以下步骤：获取起始位置信息以及目标位置信息；根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划；根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息；根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划；根据重新规划后的路径向所述目标位置移动并重复上一步骤，直至到达所述目标位置。本发明在移动前进行路径规划，在前进过程中获取当前位置信息后重新进行路径规划，直至到达目标位置，通过这种方式可以不断调整前进路径，回避路径中新出现的障碍，减少移动耗时。

Description

一种导航方法、装置、导航机器人和存储介质

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种导航方法、装置、导航机器人和存储介质。

背景技术

随着社会经济的发展和施工技术的进步，建筑内部也越来越复杂。当人们到了一个陌生的地方，比如医院，想要寻找某个具体科室时，在有了地图导航、导诊护士的提示之后，兜兜转转，仍然找不到。这个时候如果有专人带你去，就会节省很多的时间。机器人自主定位导航技术，可以在既不占用任何医生护士时间的情况下，又可以准确的引导患者到达想去的地方。

导航机器人进行自主作业的前提是能够进行作业环境的地图建模，也就是地图构建。地图构建是指机器人使用传感器感知环境信息，即环境物体到机器人的距离、角度等信息，并依据环境信息以合适的方法对作业环境进行正确的描述的过程。

导航机器人在进行导航时，在地图建模的基础上，还需要进行路径规划。现有的导航机器人通常采用预设两个目标点路径的方式实现导航，无法实现实时路径规划。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种导航方法，旨在解决现有的导航机器人通常采用预设两个目标点路径的方式实现导航，无法实现实时路径规划的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种导航方法，包括以下步骤：

获取起始位置信息以及目标位置信息；

根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划；

根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息；

根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划；

根据重新规划后的路径向所述目标位置移动并重复上一步骤，直至到达所述目标位置。

本发明实施例的另一目的在于提供一种导航装置，所述装置包括：

位置信息获取模块，用于获取起始位置信息以及目标位置信息；

路径规划模块，用于根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划；

运动模块，用于根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息；

路径再规划模块，用于根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划。

本发明实施例的另一目的在于提供一种导航机器人，所述导航机器人包括：

如上述任意一个实施例所述的导航装置；

机器人本体，所述机器人本体上设置有所述导航装置，所述机器人本体根据所述导航装置的导航可由起始位置移动到目标位置。

本发明实施例的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述任意一个实施例所述导航方法的步骤。

本发明实施例提供的一种导航方法，在进行移动之前先根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，然后按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的方法可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，减少移动的耗时。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的一种导航方法的流程图；

图2为本发明另一个实施例提供的一种导航方法的流程图；

图3为图1中路径规划的具体流程图；

图4为本发明又一个实施例提供的一种导航方法的流程图；

图5为图4中对路径进行重新规划之前还包括的具体步骤；

图6为本发明实施例提供的导航装置的结构框图；

图7为图6中位置信息获取模块的结构框图；

图8为图6中路径规划模块的结构框图；

图9为图6中运动模块的结构框图；

图10为本发明另一个实施例提供的一种导航装置中运动模块的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，在一个实施例中，提出了一种导航方法，具体可以包括步骤S102～步骤S110：

步骤S102，获取起始位置信息以及目标位置信息。

在本发明实施例中，位置信息的获取可以通过装置本身自带的定位装置获取，也可以由用户输入，例如通过语音、图像、按键操作等方式输入，对此本发明实施例不作具体限定。在本发明实施例中，起始位置既可以是当前位置，也可以是区别于当前位置以及目标位置的其它位置。在本发明实施例中，位置信息可以是坐标信息，还可以是位置名称信息，对于位置名称信息等与坐标信息不直接相关的类型，可以通过系统内部预先存储的对应关系获取其坐标信息。

步骤S104，根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划。

在本发明实施例中，根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划。路径规划的结果可以不唯一，通过用户或者系统自动的选择确定最终的路径。在本发明实施例中，导航区域的数字地图并非实体地图，而是存储于系统内部的数据化地图，数字地图中至少应包括障碍物的位置以及尺寸信息、可行走区域的位置以及几何形状信息等，数字地图可以通过导航设备在导航区域内自行搜索试错建立，也可以由人工或者其它算法预先建立后导入系统中，而建立的方法属于成熟的现有技术，本发明实施例对此不作具体限定。

步骤S106，根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息。

在本发明实施例中，在本发明实施例中，导航机器人或者其它可移动导航设备根据前一步骤规划的路径向目标位置移动，在移动过程中获取当前的位置信息。需要理解的是，当前位置信息的获取可以是实时进行的，也可以是按照预设的时间间隔或者距离间隔获取，本发明实施例对此不作具体限定。在本发明实施例中，获取当前位置信息的方式可以是通过导航机器人或者其它可移动导航设备自带的定位设备获取，还可以是根据读取当前位置上设置的位置标识获取，此外还可以通过接收用户输入获取，此为本发明可选的具体实现方式，不用于限定本发明。

步骤S108，根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划。

在本发明实施例中，与前一次路径规划的不同仅在于，以当前位置信息为起始点。

步骤S110，根据重新规划后的路径向所述目标位置移动并重复上一步骤，直至到达所述目标位置。

在本发明实施例中，根据重新规划的路径向目标位置移动，当下一次采集到新的当前位置信息时，对路径进行重新规划，直至到达目标位置。本发明实施例对于重新规划的次数以及间隔的时间或者距离不作具体限定。

本发明实施例中提供的导航方法，在进行移动之前先根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，然后按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的方法可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，减少移动的耗时。

在一个实施例中，如图2所示，步骤获取起始位置信息以及目标位置信息，之前还包括步骤S202～步骤S204：

步骤S202，获取导航区域的空间位置信息。

在本发明实施例中，导航区域可以是一个相对封闭的空间区域，例如商场、医院展览中心等场所，也可以是一个相当开放的区域，例如城市街道中的某一个特定区域等，本发明实施例对于导航区域的具体形式以及大小不作具体限定。在本发明实施例中，导航区域的空间位置信息包括该区域内障碍物的位置、尺寸等信息，可通行区域的位置、尺寸等信息。空间位置信息的获取可以通过导航机器人或者其它可移动导航设备采用遍历试错的方式获取，还可以通过其它自动或者人工的方式获取后传输给系统。

步骤S204，根据所述空间位置信息建立所述导航区域数字地图。

在本发明实施例中，导航区域数字地图的建立可以采用自动建立的方式，系统根据获取的空间位置信息自动生成导航区域的数字地图并进行存储。需要理解的是，在本发明实施例中，数字地图并不是以实体地图的方式存在，其实质是一个包含了空间位置信息的数据集。

本发明实施例提供的导航方法还包括数字地图的建立过程，通过建立导航区域的数字地图可以准确地获取导航区域内任意一点与其它点的相应位置，从而实现三维空间内的路径规划。

在本发明一个实施例中，如图3所示，一种导航方法，其与图2所示的方法相比，区别在于，步骤根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，具体包括步骤S302～步骤S306：

步骤S302，根据所述导航区域数字地图，以当前位置为起点分别向预设的若干个方向增加一个预设步长得到若干个中间点的位置信息。

在本发明实施例中，在本发明实施例中，当前位置指首次路径规划的起始点；预设的若干个方向可以当前导航机器人或者其它可移动导航设备前后左右四个方向，还可以是以地理方向为参考的东南西北四个方向，或者东南西北及相邻方向之间的角平分线共八个方向。本发明实施例对于预设方向的参考、数量等不作具体限定。在本发明实施例中，预设步长是预先设定的一个移动距离，该距离的大小可以根据导航机器人或者其它可移动导航设备的最小移动距离设定，还可以根据定位装置的识别精度确定，也可以根据导航区域的大小具体设定，采用何种方式对于本发明实施例提供的导航方法并不会产生实质影响。在本发明实施例中，需要理解的，本实施例提供的步骤并不必然需要导航机器人或者其它可移动导航设备做出实际的移动动作，上述过程可以仅仅发生在系统的计算模拟过程中；上述步骤得到的中间点数量与预设方向的数量相等。

步骤S304，分别以所述中间点为起点，重复上一步骤直至到达目标位置，得到若干条包含N个中间点的路径。

在本发明实施例中，以上一步骤到得的中间点为起点，重复上一步骤直至到达目标位置，此时会得到若干各包含N个中间点的路径。为了减少得到的无效路径的数量，提高运算速度，作为一种优化方案，当中间点数量达到预设个数，例如5个时，若此时该路径的终点与目标位置的距离较当前位置与目标位置的距离远，则舍弃该路径，通过这种优化可以极大地减少运算的量，从而提高运算速度。

步骤S306，根据距离的大小对所述路径进行排序，选取所述距离最小的路径作为规划的路径。

在本发明实施例中，通过上述运算可以得到多条规划路径，需要从中选取出最终的规划路径。选取的方式可以按照路程最短原则、时间最少原则、障碍物最少原则，此外，还可以通过接收用户的选定操作进行选取。此为多种可实现的具体方式，不用于限定本发明的具体实现。

本发明实施例提供的导航方法通过获取当前位置信息并实时进行路径规划的方式，可以实时调整路径，一方面可以避免导航区域内新增的阻碍物对导航的影响而无需实时更新导航区域数字地图，另一方面也为路径的确认提供了多种方式，以适应不同用户的需求。

在本发明一个实施例中，一种导航方法，其与图3所示的方法相比，区别在于，步骤根据所述导航区域数字地图，以当前位置为起点向预设的若干个方向各增加一个预设步长得到若干个中间点的位置信息，之后还包括以下步骤：

判断所述中间点与障碍物的最小距离是否小于预设值；若是，则以当前位置为起点向相应所述中间点对应的所述预设的方向增加一个预设步长并旋转一个角度，得到相应预设方向实际的中间点。

在本发明实施例中，通过上述步骤可以实现避障，其方法是通过向障碍物所在的预设方向移动一个预设步长同时旋转一个角度从而实现前进的同时避开障碍物，在本发明实施例中，旋转的角度可以是预设的定值，也可以是根据障碍物的尺寸与位置计算得到的值，此为两种可实现的具体方式，本发明实施例对此不作具体限定。需要理解的是，在上述过程中障碍物的位置以及尺寸等信息既可以来源于预先建立的导航区域数字地图中的数据，也可以来源于现场采集。

本发明实施例提供的导航方法通过向障碍物所在的方向增加一个步长并旋转一个角度的方式实现避障，避障方式简单易于实现，且不会因为避障而使基本前进方向发生较大的改变，有利于减少导航耗时。

在本发明一个实施例中，如图4所示，一种导航方法，其与图2所示的方法相比，区别在于，步骤根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息，具体包括步骤S402～步骤S404：

步骤S402，根据规划的路径向所述目标位置移动，判断是否达到所述目标位置，若是，则停止前进。

在本发明实施例中，可以通过获取当前位置信息与目标位置信息进行比较从而判断是否到达目标位置。对于当前位置信息的获取前文提供了几种可选的具体实现方式，在此不再赘述。需要理解的是，本实施例提供的步骤是导航机器人或者其它可移动导航设备实际的运动控制过程而非路径规划过程。

步骤S404，否则获取当前位置信息。

在本发明实施例中，重新规划与导航机器人或者其它可移动导航设备移动之前的路径规划唯一的不同仅在于相对起始位置的不同，本发明实施例对此不再赘述。

本发明实施例提供的导航方法，在进行移动之前先进行路径规划，然后按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的方法可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，减少移动的耗时。

在本发明一个实施例中，如图5所示，一种导航方法，图4中步骤获取当前位置信息，并根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划，之前还包括以下步骤：

步骤S502，获取预设范围内的障碍物位置信息。

在本发明实施例中，预设范围是指以导航机器人或者其它可移动导航设备为中心的一个预设半径范围内的区域，该预设半径的确定方法为：当该半径区域内不存在障碍物时，机器人或者其它可移动导航设备能够向各个预设的方向移动一个预设步长，此时该半径的最小值可以用于确定预设范围；当然，可以理解，上述方式仅仅用于确定半径的最小值，对于大于该值的半径同样可以用于确定本实施例中的预设范围。在本发明实施例中，障碍物的位置信息可以通过读取导航区域的数字地图获取，也可以通过导航机器人或者其它可移动导航设备自带的采集装置获取，例如可以采用声纳检测装置。

步骤S504，根据所述阻碍物位置信息确定避障模式的相应参数。

在本发明实施例中，避障模式是导航机器人或者其它可移动导航设备避开障碍物的一种运动模式，是相对于常规直线运动而言的；在本发明实施例中，避障模式的相应参数的相关参数包括但不限于预设步长以及旋转角度。

步骤S506，启用避障模式运动到下一位置。

在本发明实施例中，当障碍物存在且满足避障条件时可以通过启用避障模式实现导航机器人或者其它可移动导航设备的避障。需要理解的是，在本发明实施例中，路径规划是以预先建立的导航区域数字地图为基础的，规划的路径对于导航区域数字地图建立之后新增的障碍物以及临时障碍物并没有给予考虑，因此，基于规划后的路径向目标移动的过程中还需要考虑遇到的障碍物。本实施例提供的方法即用于规避不包括在规划路径中的障碍物。

在本发明实施例中，避障模式具体可以是：以当前位置为起点向所述障碍物所在的所述预设方向增加一个预设步长并旋转一个预设角度以运动到下一位置，所述避障模式的相应参数包括所述预设步长以及所述旋转角度。需要理解的是，此仅仅是提供了一种具体的避障方式，并不用于限定本发明的保护范围。

在本发明实施例提供的导航方法中导航机器人或者其它可移动导航设备通过避障模式可以避开路径中遇到的障碍物，对于导航区域数字地图建立之后新增的障碍物以及临时障碍物可以有效地避开，弥补了仅仅依靠规划路径移动的不足，可以使本发明的方法适用情况更为多变的场景。

本发明实施例提供的导航方法，在进行移动之前先根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，然后按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的方法可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，同时可以充分利用导航区域数字地图建立之后消失的障碍物腾出的有效移动空间，减少移动的耗时。

如图6所示，在一个实施例中，提出了一种导航装置，具体可以包括：

位置信息获取模块601，用于获取起始位置信息以及目标位置信息。

在本发明实施例中，位置信息的获取可以通过装置本身自带的定位装置获取，也可以由用户输入，例如通过语音、图像、按键操作等方式输入，对此本发明实施例不作具体限定。在本发明实施例中，起始位置既可以是当前位置，也可以是区别于当前位置以及目标位置的其它位置。在本发明实施例中，位置信息可以是坐标信息，还可以是位置名称信息，对于位置名称信息等与坐标信息不直接相关的类型，可以通过系统内部预先存储的对应关系获取其坐标信息。

路径规划模块602，用于根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划。

在本发明实施例中，根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划。路径规划的结果可以不唯一，通过用户或者系统自动的选择确定最终的路径。在本发明实施例中，导航区域的数字地图并非实体地图，而是存储于系统内部的数据化地图，数字地图中至少应包括障碍物的位置以及尺寸信息、可行走区域的位置以及几何形状信息等，数字地图可以通过导航设备在导航区域内自行搜索试错建立，也可以由人工或者其它算法预先建立后导入系统中，而建立的方法属于成熟的现有技术，本发明实施例对此不作具体限定。

运动模块603，用于根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息。

在本发明实施例中，在本发明实施例中，导航机器人或者其它可移动导航设备根据前一步骤规划的路径向目标位置移动，在移动过程中获取当前的位置信息。需要理解的是，当前位置信息的获取可以是实时进行的，也可以是按照预设的时间间隔或者距离间隔获取，本发明实施例对此不作具体限定。在本发明实施例中，获取当前位置信息的方式可以是通过导航机器人或者其它可移动导航设备自带的定位设备获取，还可以是根据读取当前位置上设置的位置标识获取，此外还可以通过接收用户输入获取，此为本发明可选的具体实现方式，不用于限定本发明。

路径再规划模块604，用于根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划。

在本发明实施例中，与前一次路径规划的不同仅在于，以当前位置信息为起始点。

在本发明实施例中，根据重新规划的路径向目标位置移动，当下一次采集到新的当前位置信息时，对路径进行重新规划，直至到达目标位置。本发明实施例对于重新规划的次数以及间隔的时间或者距离不作具体限定。

本发明实施例中提供的导航装置，在进行移动之前先根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，然后按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的方法可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，减少移动的耗时。

在一个实施例中，如图7所示，位置信息获取模块具体包括：

空间位置信息获取单元701，用于获取导航区域的空间位置信息。

在本发明实施例中，导航区域可以是一个相对封闭的空间区域，例如商场、医院展览中心等场所，也可以是一个相当开放的区域，例如城市街道中的某一个特定区域等，本发明实施例对于导航区域的具体形式以及大小不作具体限定。在本发明实施例中，导航区域的空间位置信息包括该区域内障碍物的位置、尺寸等信息，可通行区域的位置、尺寸等信息。空间位置信息的获取可以通过导航机器人或者其它可移动导航设备采用遍历试错的方式获取，还可以通过其它自动或者人工的方式获取后传输给系统。

数字地图建立单元702，用于根据所述空间位置信息建立所述导航区域数字地图。

在本发明实施例中，导航区域数字地图的建立可以采用自动建立的方式，系统根据获取的空间位置信息自动生成导航区域的数字地图并进行存储。需要理解的是，在本发明实施例中，数字地图并不是以实体地图的方式存在，其实质是一个包含了空间位置信息的数据集。

本发明实施例提供的导航装置还包括数字地图的建立过程，通过建立导航区域的数字地图可以准确地获取导航区域内任意一点与其它点的相应位置，从而实现三维空间内的路径规划。

在本发明一个实施例中，如图8所示，一种导航装置，其与图6所示的装置相比，区别在于，路径规划模块具体包括：

步长增加单元801，用于根据所述导航区域数字地图，以当前位置为起点分别向预设的若干个方向增加一个预设步长得到若干个中间点的位置信息。

在本发明实施例中，在本发明实施例中，当前位置指首次路径规划的起始点；预设的若干个方向可以当前导航机器人或者其它可移动导航设备前后左右四个方向，还可以是以地理方向为参考的东南西北四个方向，或者东南西北及相邻方向之间的角平分线共八个方向。本发明实施例对于预设方向的参考、数量等不作具体限定。在本发明实施例中，预设步长是预先设定的一个移动距离，该距离的大小可以根据导航机器人或者其它可移动导航设备的最小移动距离设定，还可以根据定位装置的识别精度确定，也可以根据导航区域的大小具体设定，采用何种方式对于本发明实施例提供的导航装置并不会产生实质影响。在本发明实施例中，需要理解的，本实施例提供的步骤并不必然需要导航机器人或者其它可移动导航设备做出实际的移动动作，上述过程可以仅仅发生在系统的计算模拟过程中；上述步骤得到的中间点数量与预设方向的数量相等。

路径生成单元802，用于分别以所述中间点为起点，重复上一步骤直至到达目标位置，得到若干条包含N个中间点的路径。

在本发明实施例中，以上一步骤到得的中间点为起点，重复上一步骤直至到达目标位置，此时会得到若干各包含N个中间点的路径。为了减少得到的无效路径的数量，提高运算速度，作为一种优化方案，当中间点数量达到预设个数，例如5个时，若此时该路径的终点与目标位置的距离较当前位置与目标位置的距离远，则舍弃该路径，通过这种优化可以极大地减少运算的量，从而提高运算速度。

路径选取单元803，用于根据距离的大小对所述路径进行排序，选取所述距离最小的路径作为规划的路径。

在本发明实施例中，通过上述运算可以得到多条规划路径，需要从中选取出最终的规划路径。选取的方式可以按照路程最短原则、时间最少原则、障碍物最少原则，此外，还可以通过接收用户的选定操作进行选取。此为多种可实现的具体方式，不用于限定本发明的具体实现。

本发明实施例提供的导航装置通过获取当前位置信息并实时进行路径规划的方式，可以实时调整路径，一方面可以避免导航区域内新增的阻碍物对导航的影响而无需实时更新导航区域数字地图，另一方面也为路径的确认提供了多种方式，以适应不同用户的需求。

在本发明一个实施例中，一种导航装置，其与图8所示的装置相比，区别在于，步长增加单元之后还用于：

判断所述中间点与障碍物的最小距离是否小于预设值；若是，则以当前位置为起点向相应所述中间点对应的所述预设的方向增加一个预设步长并旋转一个角度，得到相应预设方向实际的中间点。

在本发明实施例中，通过上述步骤可以实现避障，其方法是通过向障碍物所在的预设方向移动一个预设步长同时旋转一个角度从而实现前进的同时避开障碍物，在本发明实施例中，旋转的角度可以是预设的定值，也可以是根据障碍物的尺寸与位置计算得到的值，此为两种可实现的具体方式，本发明实施例对此不作具体限定。需要理解的是，在上述过程中障碍物的位置以及尺寸等信息既可以来源于预先建立的导航区域数字地图中的数据，也可以来源于现场采集。

本发明实施例提供的导航装置通过向障碍物所在的方向增加一个步长并旋转一个角度的方式实现避障，避障方式简单易于实现，且不会因为避障而使基本前进方向发生较大的改变，有利于减少导航耗时。

在本发明一个实施例中，如图9所示，一种导航装置，其与图6所示的装置相比，区别在于，运动模块具体包括：

目标位置判定单元901，用于根据规划的路径向所述目标位置移动，判断是否达到所述目标位置，若是，则停止前进。

在本发明实施例中，可以通过获取当前位置信息与目标位置信息进行比较从而判断是否到达目标位置。对于当前位置信息的获取前文提供了几种可选的具体实现方式，在此不再赘述。需要理解的是，本实施例提供的步骤是导航机器人或者其它可移动导航设备实际的运动控制过程而非路径规划过程。

当前位置信息获取单元902，用于否则获取当前位置信息。

在本发明实施例中，重新规划与导航机器人或者其它可移动导航设备移动之前的路径规划唯一的不同仅在于相对起始位置的不同，本发明实施例对此不再赘述。

本发明实施例提供的导航装置，在进行移动之前先进行路径规划，然后按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的方法可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，减少移动的耗时。

在本发明一个实施例中，如图10所示，一种导航装置，与图9所示的装置相比，区别在于，运动模块具体还包括：

障碍物位置信息获取单元1001，用于获取预设范围内的障碍物位置信息。

在本发明实施例中，预设范围是指以导航机器人或者其它可移动导航设备为中心的一个预设半径范围内的区域，该预设半径的确定方法为：当该半径区域内不存在障碍物时，机器人或者其它可移动导航设备能够向各个预设的方向移动一个预设步长，此时该半径的最小值可以用于确定预设范围；当然，可以理解，上述方式仅仅用于确定半径的最小值，对于大于该值的半径同样可以用于确定本实施例中的预设范围。在本发明实施例中，障碍物的位置信息可以通过读取导航区域的数字地图获取，也可以通过导航机器人或者其它可移动导航设备自带的采集装置获取，例如可以采用声纳检测装置。

避障参考确定单元1002，用于根据所述阻碍物位置信息确定避障模式的相应参数。

在本发明实施例中，避障模式是导航机器人或者其它可移动导航设备避开障碍物的一种运动模式，是相对于常规直线运动而言的；在本发明实施例中，避障模式的相应参数的相关参数包括但不限于预设步长以及旋转角度。

避障单元1003，用于启用避障模式运动到下一位置。

在本发明实施例中，当障碍物存在且满足避障条件时可以通过启用避障模式实现导航机器人或者其它可移动导航设备的避障。需要理解的是，在本发明实施例中，路径规划是以预先建立的导航区域数字地图为基础的，规划的路径对于导航区域数字地图建立之后新增的障碍物以及临时障碍物并没有给予考虑，因此，基于规划后的路径向目标移动的过程中还需要考虑遇到的障碍物。本实施例提供的方法即用于规避不包括在规划路径中的障碍物。

在本发明实施例中，避障模式具体可以是：以当前位置为起点向所述障碍物所在的所述预设方向增加一个预设步长并旋转一个预设角度以运动到下一位置，所述避障模式的相应参数包括所述预设步长以及所述旋转角度。需要理解的是，此仅仅是提供了一种具体的避障方式，并不用于限定本发明的保护范围。

在本发明实施例提供的导航装置中导航机器人或者其它可移动导航设备通过避障模式可以避开路径中遇到的障碍物，对于导航区域数字地图建立之后新增的障碍物以及临时障碍物可以有效地避开，弥补了仅仅依靠规划路径移动的不足，可以使本发明的方法适用情况更为多变的场景。

本发明实施例提供的导航装置，在进行移动之前先根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，然后按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的方法可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，同时可以充分利用导航区域数字地图建立之后消失的障碍物腾出的有效移动空间，减少移动的耗时。

在本发明一个实施例中，还提供了一种导航机器人，所述导航机器人包括：

如上述任意一个实施例所述的导航装置；

机器人本体，所述机器人本体上设置有所述导航装置，所述机器人本体根据所述导航装置的导航可由起始位置移动到目标位置。

本发明实施例提供的一种导航机器人，在进行移动之前先根据起始位置信息、目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，然后机器人本体按照规划的路径向目标位置移动，在前进过程中获取当前位置信息后重新对路径进行规划直至目标位置。通过这种方式，本发明提供的导航机器人可以在前进过程中不断调整路径，回避路径上新出现的障碍，减少移动的耗时。

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

获取起始位置信息以及目标位置信息；

根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划；

根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息；

根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划；

根据重新规划后的路径向所述目标位置移动并重复上一步骤，直至到达所述目标位置。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取起始位置信息以及目标位置信息；

根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划；

根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息；

根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划；

根据重新规划后的路径向所述目标位置移动并重复上一步骤，直至到达所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述获取起始位置信息以及目标位置信息，之前还包括以下步骤：

获取导航区域的空间位置信息；

根据所述空间位置信息建立所述导航区域数字地图。

3.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划，具体包括以下步骤：

根据所述导航区域数字地图，以当前位置为起点分别向预设的若干个方向增加一个预设步长得到若干个中间点的位置信息；

分别以所述中间点为起点，重复上一步骤直至到达目标位置，得到若干条包含N个中间点的路径；

根据距离的大小对所述路径进行排序，选取所述距离最小的路径作为规划的路径。

4.根据权利要求3所述的导航方法，其特征在于，所述根据所述导航区域数字地图，以当前位置为起点向预设的若干个方向各增加一个预设步长得到若干个中间点的位置信息，之后还包括以下步骤：

判断所述中间点与障碍物的最小距离是否小于预设值；

若是，则以当前位置为起点向相应所述中间点对应的所述预设的方向增加一个预设步长并旋转一个角度，得到相应预设方向实际的中间点。

5.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息，具体包括以下步骤：

根据规划的路径向所述目标位置移动，判断是否达到所述目标位置；

若是，则停止前进；

否则获取当前位置信息。

6.根据权利要求5所述的导航方法，其特征在于，所述获取当前位置信息，并根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划，之前还包括以下步骤：

获取预设范围内的障碍物位置信息；

根据所述阻碍物位置信息确定避障模式的相应参数；

启用避障模式运动到下一位置。

7.根据权利要求6述的导航方法，其特征在于，所述避障模式具体包括以下步骤：

以当前位置为起点向所述障碍物所在的所述预设方向增加一个预设步长并旋转一个预设角度以运动到下一位置，所述避障模式的相应参数包括所述预设步长以及所述旋转角度。

8.一种导航装置，其特征在于，所述装置包括：

位置信息获取模块，用于获取起始位置信息以及目标位置信息；

路径规划模块，用于根据所述起始位置信息、所述目标位置信息以及预先建立的导航区域数字地图进行路径规划；

运动模块，用于根据规划的路径向目标位置移动并获取当前位置信息；

路径再规划模块，用于根据所述当前位置信息、所述目标位置信息以及所述导航区域数字地图对路径进行重新规划。

9.一种导航机器人，其特征在于，所述导航机器人包括：

如权利要求8所述的导航装置；

机器人本体，所述机器人本体上设置有所述导航装置，所述机器人本体根据所述导航装置的导航可由起始位置移动到目标位置。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至7中任一项权利要求所述导航方法的步骤。