一种机器人及其控制方法与流程

本发明涉及机器人导航，具体涉及一种机器人及其控制方法。

背景技术：

1、巡检机器人在特种环境下进行自主作业时，面临着诸多挑战。其中，动态移动的障碍物是机器人导航和路径规划中的主要难题之一。目前，大多数公开的方案都采用了避障方法，即机器人通过传感器检测到障碍物后，会规划出一条新的路径以绕开障碍物。然而，这种避障方法在实际应用中可能会引发一些问题。

2、一方面，由于机器人不能完全获取周围环境信息，例如在某些视角受限或者环境复杂的情况下，机器人可能无法准确识别出障碍物的实际位置和大小，这可能导致机器人在绕障过程中与设备、工作人员等发生碰撞，从而造成不必要的财产损失。

3、另一方面，即使机器人能够准确识别出障碍物的位置和大小，由于动态障碍物的移动性和不确定性，机器人在绕障过程中可能需要频繁地改变路径，这不仅会影响机器人的工作效率，也可能增加机器人与周围环境发生碰撞的风险。

4、因此，为保证机器人在巡检过程中能够安全、稳定地工作，需要设计一种更为可靠的方法来处理机器人遇到障碍物的情况。具体来说，需要设计一种使机器人在遇到障碍物时能够直接停车（减速）的方法。该方法将在机器人行进方向遇到障碍物时直接停车（减速），避免与障碍物发生碰撞，同时向用户反馈障碍物的情况。当障碍物消失后，机器人再继续前进，完成巡检任务。这样不仅可以保证安全，也可以提高机器人的工作效率。

技术实现思路

1、为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种机器人，所述机器人搭载有用于获取周围环境信息的激光雷达；位姿测量装置；用于测量机器人移动距离的距离测量装置；用于驱动机器人移动的驱动装置；工控机，所述雷达、位姿测量装置、所述距离测量装置、所述驱动装置均与所述工控机连接。

2、其中，所述机器人还搭载驱动装置控制器，所述距离测量装置和所述驱动装置通过所述驱动装置控制器与所述工控机连接。

3、其中，所述激光雷达通过网口与所述工控机连接；所述位姿测量装置通过usb接口与所述工控机连接；所述驱动装置和所述距离测量装置通过can总线与所述驱动装置控制器连接；所述驱动装置控制器通过串口与所述工控机连接。

4、其中，所述机器人还搭载远程通信装置。

5、该机器人的控制方法，包括如下步骤:

6、s1 通过激光雷达获取周围环境的激光点云数据；

7、s2将激光点云数据转化为二维栅格地图，然后根据配置参数对障碍物进行膨胀，生成代价地图；

8、s3遍历代价地图的代价值，并依据代价值判断障碍物位置；

9、s4依据障碍物的位置和目标点位置生成机器人的移动路径；

10、s5控制机器人沿路径移动，并设置第一距离阈值、第二距离阈值和第三距离阈值；

11、若障碍物位于机器人前方或后方，且当障碍物与机器人的距离小于第一距离阈值，同时障碍物位于机器人的前进方向上时，则机器人停止移动，否则机器人以第一速度移动；

12、若障碍物位于机器人的侧方且与机器人的距离小于第二距离阈值，则机器人停止移动；

13、若障碍物位于机器人的侧方且与机器人的距离小于第三距离阈值并大于第二阈值，则机器人以第二速度移动；

14、若障碍物位于机器人的侧方且与机器人的距离大于第三距离阈值，则机器人以第一速度移动；

15、第一速度大于第二速度，第一速度为正常行驶速度；

16、本步骤中使机器人停止移动的障碍物为移动障碍物；

17、s51当机器人停止移动后，直至移动障碍物消失后，机器人继续沿路径移动；

18、s6机器人移动过程中持续获得周围环境激光点云数据，更新代价地图并依据更新的代价地图修正移动路径；

19、s7重复步骤s5至步骤s6直至机器人移动至目标点。

20、本发明的有益效果为：

21、1.用停止移动代替避障，提高了机器人运行过程中的安全性与稳定性；

22、2.所需传感器数量较少，并且能够普遍适用于多种移动机器人；

23、3.能够将障碍物的方向/位置信息实时反馈给上位机，方便系统管理人员进行观测。

技术特征：

1.一种机器人，其特征在于，所述机器人搭载有

2.根据权利要求1所述的一种机器人，其特征在于，所述机器人还搭载驱动装置控制器，所述距离测量装置和所述驱动装置通过所述驱动装置控制器与所述工控机连接。

3.根据权利要求2所述的一种机器人，其特征在于，所述激光雷达通过网口与所述工控机连接；

4.根据权利要求1-3任一所述的一种机器人，其特征在于，所述机器人还搭载远程通信装置。

5.一种权利要求1-4任一所述的机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，设置步骤s5中的使机器人停止移动的障碍物为移动障碍物；

技术总结本发明涉及一种机器人及其控制方法，该机器人搭载有用于获取周围环境信息的激光雷达；位姿测量装置；用于测量机器人移动距离的距离测量装置；用于驱动机器人移动的驱动装置；工控机，所述雷达、位姿测量装置、所述距离测量装置、所述驱动装置均与所述工控机连接。控制方法为，获得周围环境的代价地图，并依据代价地图生成全局移动路线，机器人沿全局移动路线行进的过程中持续检测周围环境，若机器人周围过近位置出现障碍物，则停止机器人的移动，直至障碍物消失后继续移动。本申请通过用停止移动代替避障，提高了机器人运行过程中的安全性与稳定性。技术研发人员：陆文涛,陈宇飞,崔择民,孙宁,杨政杰,戚振江,张欣露受保护的技术使用者：中信重工开诚智能装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13