CN110703781A - 安保巡逻机器人的路径控制方法 - Google Patents

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周睿
杨哲
王传生
何家健
玄甲辉
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王晶晶
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Abstract

本发明公开了一种安保巡逻机器人的路径控制方法，包括以下步骤：构建巡逻路径控制文件；读取巡逻路径控制文件后开始巡逻；安保巡逻机器人通过导航定位模块确定当前位置；判断当前位置是否为巡逻路径终点，若是，则沿巡逻路径原路返回继续巡逻直至巡逻工作结束；否则判断当前位置与巡逻路径是否存在偏差或是否存在障碍物，若是，则根据偏差或障碍物方位求取回归巡逻路径或避开障碍物的转向角度，安保巡逻机器人的运动控制模块控制机器人按照转向角度转向并前进，之后返回继续进行位置判断。本发明实现了无轨巡逻，实现方法简单、成本低、定位精度高且可靠性高；此外可以根据实际应用环境和实际需求实时变更巡逻路径，工程量小，适应性好。

Description

安保巡逻机器人的路径控制方法
技术领域
本发明涉及安保巡逻机器人技术领域，特别涉及一种安保巡逻机器人的路径控制方法。
背景技术
近年来，随着我国日益增多且不断壮大的物流、交通枢纽等对安保力量的需求，在机场、车站、会展中心、物流仓库等一系列大型人流、物流场所，机器人作为一支特殊力量参与到上述场所的巡逻安保工作中，并且呈现逐渐增多的趋势。
针对安保巡逻机器人的路径规划，可以用以下技术来实现，比如通过有轨机器人的方式来实现，即在巡逻路径上铺设机器人行走轨道，机器人巡逻过程中沿着轨道行驶。该技术实现简单，但是成本大，安装复杂，且不能避障。针对安保巡逻机器人的路径规划，还可以用以下技术来实现，比如通过铺设磁性橡胶地垫的形式实现，该技术实现简单，但灵活性差，不能避障。综上可知，现有方法可靠性低，且一旦配置好，就只能按照固定的路径巡逻，若需要变更路径，工程量巨大，无法进行快速实时变更。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定位准确性高、可靠性好、适应性好的安保巡逻机器人的路径控制方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种安保巡逻机器人的路径控制方法，包括以下步骤：
步骤1、构建巡逻路径控制文件，所述巡逻路径控制文件包括巡逻路径，具体包括巡逻路径各点的坐标；
步骤2、安保巡逻机器人读取所述巡逻路径控制文件后开始巡逻；
步骤3、安保巡逻机器人通过导航定位模块确定当前位置；
步骤4、判断当前位置是否为巡逻路径终点，若是，则安保巡逻机器人沿巡逻路径原路返回继续巡逻直至巡逻工作结束；否则判断当前位置与巡逻路径是否存在偏差或是否存在障碍物，若是，则根据偏差或障碍物方位求取回归巡逻路径或避开障碍物的转向角度，安保巡逻机器人的运动控制模块控制机器人按照所述转向角度转向并前进，之后返回步骤3。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)无需安装辅助设备如轨道等，实现无轨巡逻，且实现方法简单、成本低、定位精度高且可靠性高；2)可以根据实际应用环境和实际需求实时变更巡逻路径，工程量小，适应性好。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明安保巡逻机器人的路径控制方法流程图。
图2为本发明路径控制文件的生成流程图。
图3为安保巡逻机器人工作平台结构原理图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
安保巡逻机器人工作平台结构原理图如图3所示，安保巡逻机器人包括机器人舱体、远程显控设备、避障单元、音视频监控单元。其中机器人舱体内包括导航定位模块、主控计算机、无线通信系统、运动控制模块。主控计算机与导航定位模块通过RS422或以太网接口连接；主控计算机与远程显控设备通过以太网接口连接；主控计算机与运动控制模块通过以太网接口连接；主控计算机与避障单元设备通过RS485、IEEE1394或以太网接口连接。安保巡逻机器人的方向控制由运动控制模块通过角度传感器返回数据，结合路径规划数据来控制方向轮转向。
基于上述安保巡逻机器人，结合图1，本发明提出的一种安保巡逻机器人的路径控制方法，包括以下步骤：
步骤1、构建巡逻路径控制文件，所述巡逻路径控制文件包括巡逻路径，具体包括巡逻路径各点的坐标；
步骤2、安保巡逻机器人读取所述巡逻路径控制文件后开始巡逻；
步骤3、安保巡逻机器人通过导航定位模块确定当前位置；
步骤4、判断当前位置是否为巡逻路径终点，若是，则安保巡逻机器人沿巡逻路径原路返回继续巡逻直至巡逻工作结束；否则判断当前位置与巡逻路径是否存在偏差或是否存在障碍物，若是，则根据偏差或障碍物方位求取回归巡逻路径或避开障碍物的转向角度，安保巡逻机器人的运动控制模块控制机器人按照所述转向角度转向并前进，之后返回步骤3。
进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，步骤1构建巡逻路径控制文件的过程包括：手动遥控安保巡逻机器人沿需要巡逻的路径行驶，到达终点后，通过安保巡逻机器人自身的导航定位模块生成巡逻路径控制文件，并将该文件通过通信协议传输至安保巡逻机器人自身的运动控制模块。
采用本实施例的方案，针对不同的应用环境以及应用对象，用户可以自定义设置巡逻路径，提高了巡逻路径设定的自由性，且设定的巡逻路径可靠性更高。
进一步地，在其中一个实施例中，上述巡逻路径控制文件为二进制格式文件。
进一步地，在其中一个实施例中，上述判断是否存在障碍物具体通过激光雷达结合图像识别方法进行判别。
采用本实施例的方案，能够更精准的判断是否有障碍物并判别出障碍物所在方位，进而提高后续巡逻机器人校正前进角度的精度。
进一步地，在其中一个实施例中，导航定位模块包括安装于安保巡逻机器人本体上的方位、角度传感器及其运算模块。
进一步地，在其中一个实施例中，上述安保巡逻机器人的运动控制模块控制机器人按照所述转向角度转向的过程中通过所述角度传感器的读数进行实时校准。
采用本实施例的方案，能够提高安保巡逻机器人的转向精度，不会引入新的调整误差。
本发明实现了无轨巡逻，实现方法简单、成本低、定位精度高且可靠性高；此外可以根据实际应用环境和实际需求实时变更巡逻路径，工程量小，适应性好。
以上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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种安保巡逻机器人的路径控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、构建巡逻路径控制文件，所述巡逻路径控制文件包括巡逻路径，具体包括巡逻路径各点的坐标；
步骤2、安保巡逻机器人读取所述巡逻路径控制文件后开始巡逻；
步骤3、安保巡逻机器人通过导航定位模块确定当前位置；
步骤4、判断当前位置是否为巡逻路径终点，若是，则安保巡逻机器人沿巡逻路径原路返回继续巡逻直至巡逻工作结束；否则判断当前位置与巡逻路径是否存在偏差或是否存在障碍物，若是，则根据偏差或障碍物方位求取回归巡逻路径或避开障碍物的转向角度，安保巡逻机器人的运动控制模块控制机器人按照所述转向角度转向并前进，之后返回步骤3。
2.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人的路径控制方法，其特征在于，步骤1所述构建巡逻路径控制文件的过程包括：手动遥控安保巡逻机器人沿需要巡逻的路径行驶，到达终点后，通过安保巡逻机器人自身的导航定位模块生成巡逻路径控制文件，并将该文件传输至安保巡逻机器人自身的运动控制模块。
3.根据权利要求1或2所述的安保巡逻机器人的路径控制方法，其特征在于，所述巡逻路径控制文件为二进制格式文件。
4.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人的路径控制方法，其特征在于，所述判断是否存在障碍物具体通过激光雷达结合图像识别方法进行判别。
5.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人的路径控制方法，其特征在于，所述导航定位模块包括安装于安保巡逻机器人本体上的方位、角度传感器及其运算模块。
6.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人的路径控制方法，其特征在于，所述安保巡逻机器人的运动控制模块控制机器人按照所述转向角度转向的过程中通过所述角度传感器反馈的数据进行实时校准。
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