CN114137987A - 机器人路径规划方法、***、机器人及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人导航领域,具体涉及一种机器人路径规划方法、***、机器人及存储介质。控制所述机器人本体移动至起始点;云平台管理服务器通过4G通讯模块向机器人本体下发路径地图;所述路径地图为根据所述机器人本体的工作区域预先依据不同行进角度规划的路径地图;接受机器人本体的定位信号,以取得机器人本体当前的位置的坐标或多个坐标组成的坐标区域;判断机器人本体要经过的区域是否为工作区域;若判断为否停止运动进行报警;若是控制所述机器人按照选取的所述路径地图移动作业;作业完成后回到初始位置并告警。本发明利用定位***对工作区域进行“打点”标记,更加精准的对地图进行绘制与定位。
Description
技术领域
本发明涉及机器人导航领域,具体涉及一种机器人路径规划方法、***、机器人及存储介质。
背景技术
随着科学技术的不断发展,现代的割草机器人已经越来越成熟,但是也存在一些缺陷,例如的割草机器人在对指定区域进行自动割草时,需要遥控割草,无法是自动割草的功能,现有的技术中,若要实现自动割草,一般需要提前对工作区域建立对应的地图,而地图的建立和路径的规划大多采用人工手动在软件中绘制,不够精准,且不能有效的结合现场的情况。
发明内容
本发明提供了一种机器人路径规划方法、***、机器人及存储介质,以解决现有技术中手动绘制地图不够精准的问题。
在一些实施例中,所述方法包括:
控制所述机器人本体移动至起始点;
云平台管理服务器通过4G通讯模块向机器人本体下发路径地图;
所述路径地图为根据所述机器人本体的工作区域预先依据不同行进角度规划的路径地图;
接受机器人本体的定位信号,以取得机器人本体当前的位置的坐标或多个坐标组成的坐标区域;
判断机器人本体要经过的区域是否为工作区域;若判断为否停止运动进行报警;
若是控制所述机器人按照选取的所述路径地图移动作业;
作业完成后回到初始位置并告警。
优选的,路径地图的建立包括以下步骤:
(1)所述的控制器通过所述的定位***获取当前的位置数据;
(2)所述的控制器通过所述的4G通讯模块与所述的云平台管理服务器建立通讯连接,云平台管理服务器根据所述的处理器获取的位置数据从而形成在线地图,建立工作区域;
(3)所述的处理器在所述的在线地图上按照从下往上,从左往右的顺序进行扫描;
优选的,步骤(2)具体的包括:
若工作区域为常规形状,则形成在线地图的过程如下:
控制机器人到达初始位置,所述初始位置为工作区域一角,将该点位置标记为原点;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达原点对角处,将该点位置标记为对角;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
根据原点和对角绘制工作区域,并根据自身车宽将工作区域按照从下往上,从左往右的顺序设置航线进行路径设置;
将每条航线划分成若干个节点;
优选的,步骤(2)还可以包括:
若工作区域区域为不规则形状,则形成在线地图的过程如下:
控制机器人到达初始位置,将该点位置标记为原点;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达拐点处,将该点位置标记为拐点,并标记拐点角度;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达终点处,将该点位置标记为终点;
***根据原点、拐点和终点绘制工作区域,并根据自身车宽将工作区域按照从下往上,从左往右的顺序设置航线进行路径设置;
将每条航线划分成若干个节点。
在一些实施例中,所述***包括机器人本体,机器人本体还包括控制器,控制器分别与驱动***、定位***、航向角传感器、姿态传感器、WIFI定位模块和语音模块连接,所述控制器通过4G通讯模块与云平台管理服务器连接。
优选的,所述控制器、定位***、WIFI定位模块、语音模块、4G通讯模块一体化集成;
所述控制器用于数据处理及指令下发;
所述定位***用于输出坐标信息;
所述WIFI定位模块用于设备无GPS信号区域时后台监控;
所述语音模块用于输出语音提示;
所述4G通讯模块用于控制器与云平台管理服务器建立数据通讯。
在一些实施例中,所述机器人包括:存储器、一个或多个控制器以及一个或多个执行器;
所述存储器,用于存储一个或多个计算机程序;
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器运行时,所述一个或多个处理器控制所述一个或多个执行器实现上述的机器人路径规划的方法。
在一些实施例中,所述存储介质存储有路径规划程序,所述路径规划程序被控制器执行时实现如上所述的路径规划方法的步骤。
机器人路径规划方法、***、机器人及存储介质,可以实现以下技术效果:
本发明利用定位***对工作区域进行“打点”标记,更加精准的对地图进行绘制与定位,对规则区域进行自动划分航线,对不规则区域可采用跟随模式进行绘制航线,方便快捷。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。
附图说明
图1是本发明***示意图;
图2是本发明路径规划示意图;
其中:1、工作区域;2、原点;3、对角;4、航线;5、节点;6、机器人本体。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
实施例1:
在本发明的实施例中,所述的机器人本体还包括控制器,控制器分别与驱动***、定位***、航向角传感器、姿态传感器、WIFI定位模块和语音模块连接,所述控制器通过4G通讯模块与云平台管理服务器连接。
在本发明的实施例中,所述控制器、定位***、WIFI定位模块、语音模块、4G通讯模块一体化集成;
所述控制器用于数据处理及指令下发;
所述定位***用于输出坐标信息;
所述WIFI定位模块用于设备无GPS信号区域时后台监控;
所述语音模块用于输出语音提示;
所述4G通讯模块用于控制器与云平台管理服务器建立数据通讯。
在本发明的实施例中,当机器人应用于割草时,需要对割草的工作区域建立地图并进行路径规划,路径地图的建立包括以下步骤:
(1)所述的控制器通过所述的定位***获取当前的位置数据;
(2)所述的控制器通过所述的4G通讯模块与所述的云平台管理服务器建立通讯连接,云平台管理服务器根据所述的处理器获取的位置数据从而形成在线地图,建立工作区域;
若工作区域为常规形状,例如为矩形时,则形成在线地图的过程如下:
控制机器人到达初始位置,所述初始位置为工作区域一角,将该点位置标记为原点;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
确定坐标过程为:机器人控制器通过NTRP协议连接差分基站得到差分数据,差分基站下发差分数据,控制器将差分数据通过串口发送给定位模块,定位模块根据差分数据修正自身定位点后通过控制器上传至后台。
控制机器人到达原点对角处,将该点位置标记为对角;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
根据原点和对角绘制工作区域,并根据自身车宽将工作区域按照从下往上,从左往右的顺序设置航线进行路径设置;
将每条航线划分成若干个节点;
若工作区域区域为不规则形状,则形成在线地图的过程如下:
控制机器人到达初始位置,将该点位置标记为原点;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达拐点处,将该点位置标记为拐点,并标记拐点角度;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达终点处,将该点位置标记为终点;
***根据原点、拐点和终点绘制工作区域,并根据自身车宽将工作区域按照从下往上,从左往右的顺序设置航线进行路径设置;
将每条航线划分成若干个节点。
(3)所述的处理器在所述的在线地图上按照从下往上,从左往右的顺序进行扫描;
在本发明的实施例中,地图及路径规划建立完成后,机器人工作过程如下:
控制所述机器人本体移动至起始点;
云平台管理服务器通过4G通讯模块向机器人本体下发路径地图;
所述路径地图为根据所述机器人本体的工作区域预先依据不同行进角度规划的路径地图;
接受机器人本体的定位信号,以取得机器人本体当前的位置的坐标或多个坐标组成的坐标区域;
判断机器人本体要经过的区域是否为工作区域;若判断为否停止运动进行报警;
若是控制所述机器人按照选取的所述路径地图移动作业,并将自身坐标与所在航线上的节点比较判断,确定自身偏移量,从而进行实时调整。
作业完成后回到初始位置并告警。
在本发明的实施例中,所述机器人包括:存储器、一个或多个控制器以及一个或多个执行器;
所述存储器,用于存储一个或多个计算机程序;
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器运行时,所述一个或多个处理器控制所述一个或多个执行器实现上述的机器人路径规划的方法。
在本发明的实施例中,所述存储介质存储有路径规划程序,所述路径规划程序被控制器执行时实现如上所述的路径规划方法的步骤。
需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或***。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的***、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种机器人路径规划的方法,其特征在于,
控制所述机器人本体移动至起始点;
云平台管理服务器通过4G通讯模块向机器人本体下发路径地图;
所述路径地图为根据所述机器人本体的工作区域预先依据不同行进角度规划的路径地图;
接受机器人本体的定位信号,以取得机器人本体当前的位置的坐标或多个坐标组成的坐标区域;
判断机器人本体要经过的区域是否为工作区域;若判断为否停止运动进行报警;
若是控制所述机器人按照选取的所述路径地图移动作业;
作业完成后回到初始位置并告警。
2.根据权利要求1所述的一种机器人路径规划的方法,其特征在于,路径地图的建立包括以下步骤:
(1)所述的控制器通过所述的定位***获取当前的位置数据;
(2)所述的控制器通过所述的4G通讯模块与所述的云平台管理服务器建立通讯连接,云平台管理服务器根据所述的处理器获取的位置数据从而形成在线地图,建立工作区域;
(3)所述的处理器在所述的在线地图上按照从下往上,从左往右的顺序进行扫描。
3.根据权利要求2所述的一种机器人路径规划的方法,其特征在于,步骤(2)具体的包括:
若工作区域为常规形状,则形成在线地图的过程如下:
控制机器人到达初始位置,所述初始位置为工作区域一角,将该点位置标记为原点;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达原点对角处,将该点位置标记为对角;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
根据原点和对角绘制工作区域,并根据自身车宽将工作区域按照从下往上,从左往右的顺序设置航线进行路径设置;
将每条航线划分成若干个节点。
4.根据权利要求2所述的一种机器人路径规划的方法,其特征在于,步骤(2)具体的包括:
若工作区域区域为不规则形状,则形成在线地图的过程如下:
控制机器人到达初始位置,将该点位置标记为原点;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达拐点处,将该点位置标记为拐点,并标记拐点角度;
机器人将自身坐标发送给云平台管理服务器;
控制机器人到达终点处,将该点位置标记为终点;
***根据原点、拐点和终点绘制工作区域,并根据自身车宽将工作区域按照从下往上,从左往右的顺序设置航线进行路径设置;
将每条航线划分成若干个节点。
5.一种机器人路径规划***,包括机器人本体,其特征在于,机器人本体还包括控制器,控制器分别与驱动***、定位***、航向角传感器、姿态传感器、WIFI定位模块和语音模块连接,所述控制器通过4G通讯模块与云平台管理服务器连接。
6.根据权利要求5所述的一种机器人路径规划***,其特征在于,所述控制器、定位***、WIFI定位模块、语音模块、4G通讯模块一体化集成;
所述控制器用于数据处理及指令下发;
所述定位***用于输出坐标信息;
所述WIFI定位模块用于设备无GPS信号区域时后台监控;
所述语音模块用于输出语音提示;
所述4G通讯模块用于控制器与云平台管理服务器建立数据通讯。
7.一种机器人,其特征在于,包括:存储器、一个或多个控制器以及一个或多个执行器;
所述存储器,用于存储一个或多个计算机程序;
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器运行时,所述一个或多个处理器控制所述一个或多个执行器实现如权利要求1-4任意一项所述的机器人路径规划的方法。
8.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有路径规划程序,所述路径规划程序被控制器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的路径规划方法的步骤。
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