自主移动设备及建立导航路径的方法与流程

本发明涉及一种自主移动设备及建立导航路径的方法。

背景技术：

目前，即时定位及地图构建(slam)是机器人等自主移动设备在定位过程中最常用的一种技术，该slam技术是指机器人从未知环境的位置地点出发，在运动过程中通过重复观测到的地图特征定位自身的位置和姿态，再根据自身增量式的构建地图，从而达到同时定位和地图构建的目的。该slam技术多半仰赖传感器来提供额外信息以达成定位，如gps、imu、odometry(轮速表)，当安装有万向轮或全向轮的自主移动设备移动时，由于轮速表无法作为移动距离的参考，而室内环境也不适合使用gps。

目前，人们运用人工标记为定位方法，但一般都是预先在预定地点设置人工标记，然后编写相应的程序控制自主移动设备在地图中行走。当用户将自主移动设备购买回去之后，一般需要技术人员上门服务，根据欲使用场所的地理环境设置人工标记和编写程序。一般在起点、目的地、拐角等处设置人工标记，并且根据各个人工标记之间的距离以及路面的状况来计算自主移动设备轮子旋转的方向和马达的输出等等，但是自主移动设备在实际移动过程中，会有滑轮，空转和一些误差等，所以不能够准确地到达目的地，总是有一些偏离。如此，需要来来回回调试和修改几次，才能越来越准确地到达目的地。需要技术人员上门服务这点比较麻烦，而且还需要调试和修改几次，所以费时又费力。

技术实现要素：

有鉴于此，确有必要提供一种自主移动设备及建立导航路径的方法，使自主移动设备能够自动建立一个导航路径，既省时省力，又能准确地移动到目的地。

一种自主移动设备，其包括：一地图注释解译模组，该地图注释解译模组存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，还存储有人工标记id所对应的位置资讯，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备可以在该人工标记之间移动；一图像采集模组，该图像采集模组用于拍摄自主移动设备在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号；一人工标记识别模组，该人工标记识别模组用于接收所述图像采集模组输出的图像信号，识别图像中的人工标记，从而实现所述自主移动设备的定位；一人员跟随模组，该人员跟随模组可以使自主移动设备进入人员引导模式，持续把一些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径；一语音输入模组，该语音输入模组用于输入导航路径的名称，自主移动设备会自动增加一条导航路径，一控制模组，该控制模组可以根据所述地图注释解译模组存储的导航路径控制自主移动设备移动。

一种建立导航路径的方法，其包括以下步骤：s1，提供一种自主移动设备；s2，在必要位置设置人工标记，并将该人工标记id所对应的位置资讯存储至所述地图注释解译模组；s3，启动所述自主移动设备的人员引导模式，该自主移动设备跟随引导人员从起点向目的地前进，在前进过程中，持续把一些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径；s4，给所述导航路径命名，所述语音输入模组语音输入导航路径的名称，自主移动设备自动增加一条导航路径。

与现有技术比较，本发明提供的自主移动设备及建立导航路径的方法，启动所述自主移动设备的人员引导模式，在前进过程中，持续把一些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径，之后，自主移动设备会按照该导航路径移动。所以，可以省去技术人员上门服务和人工作业的麻烦，既省时又省力，而且所述自主移动设备还能顺利、准确地到达目的地。

附图说明

图1为本发明自主移动设备的模块图。

图2为本发明建立导航路径的方法的流程图。

图3为本发明机器人从人工标记a移动到b的行走路径。

主要元件符号说明

无

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的自主移动设备及建立导航路径的方法作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明提供一种自主移动设备，其包括：一地图注释解译模组，该地图注释解译模组存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，还存储有人工标记id所对应的位置资讯，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备可以在该人工标记之间移动；一图像采集模组，该图像采集模组用于拍摄自主移动设备在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号；一人工标记识别模组，该人工标记识别模组用于接收所述图像采集模组输出的图像信号，识别图像中的人工标记，从而实现所述自主移动设备的定位；一人员跟随模组，该人员跟随模组可以使自主移动设备进入人员引导模式，持续把一些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径；一语音输入模组，该语音输入模组用于输入导航路径的名称，自主移动设备会自动增加一条导航路径，一控制模组，该控制模组根据所述地图注释解译模组存储的导航路径控制自主移动设备移动。

所述自主移动设备可以为机器人、无人搬运车、无人驾驶机等能够自主移动的设备，所述自主移动设备的移动方式可以为足式、轮式等。

所述欲移动区域可以为某一些固定的工作场所，如工厂、餐厅、巡逻站等。所述欲移动区域内设置有多个人工标记和导航点，所述每一个人工标记对应一个id，该id可以为数字、文字等信息，代表所述人工标记的名称，如起点或目的地。所述人工标记可以为tag36h11标记系列、tag36h10标记系列、tag25h9标记系列或tag16h5标记系列等中的任意一个或多个。

所述地图注释解译模组存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，还存储有人工标记id所对应的位置资讯，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备可以在该人工标记之间移动。所述欲移动区域的地图以设计好的标记语言(xml)或其它格式档案存储，其中，定义有人工标记。所述地图描述档包括对所述地图中人工标记附近区域的描述，如地图中人工标记的地点名称。

所述地图注释解译模组进一步存储有导航点、该导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息。

所述图像采集模组包括一摄像头，该摄像头设置于所述自主移动设备面对移动方向的一面，拍摄自身视野能够覆盖的区域范围的图像，以便能够拍摄到所述人工标记，形成图像信号，该图像信号通过一数据线传送到所述人工标记识别模组。所述摄像头为一般的基于ccd或cmos的网络摄像头即可。

所述人工标记识别模组接收到所述图像采集模组拍摄到的图像，读取并识别其中的人工标记，并将该人工标记的id传输给地图注释解译模组，从而判断出自主移动设备相对于所述人工标记的相对位置及角度，实现定位。如果所述人工标记识别模组根据采集到的人工标记可以计算自主移动设备与人工标记之间的距离与角度，然后控制模组可以微调所述自主移动设备移动到人工标记处。

所述人员跟随模组可以使自主移动设备跟随引导人员前进，进入人员引导模式，持续把一些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径，具体的请参见下面的建立导航路径的方法。

所述语音输入模组用于输入导航路径的名称，自主移动设备会自动增加一条导航路径。

所述控制模组根据所述地图注释解译模组存储的导航路径控制自主移动设备移动到目的地。

请参阅图2，本发明进一步提供一种建立导航路径的方法，其包括以下步骤：

s1，提供一个具有如前所述的自主移动设备；

s2，在必要位置设置人工标记，并将该人工标记id所对应的位置资讯存储至所述地图注释解译模组；

s3，启动所述自主移动设备的人员引导模式，该自主移动设备跟随引导人员从起点向目的地前进，在前进过程中，持续把一些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径；

s4，给所述导航路径命名，所述语音输入模组语音输入导航路径的名称，自主移动设备自动增加一条导航路径。

在所述步骤s1中，所述自主移动设备可以是机器人、无人搬运车或者无人驾驶车等。

在所述步骤s2中，在必要位置设置人工标记，并将该人工标记id所对应的位置资讯存储至所述地图注释解译模组。所述图像采集模组持续采集欲移动区域周遭的人工标记的图像形成图像信号，并将该图像传输给所述人工标记识别模组；所述人工标记识别模组识别人工标记的图像并将人工标记的id传输给所述地图注释解译模组，所述地图注释解译模组根据人工标记的id判断自主移动设备的位置，从而实现所述自主移动设备的定位。

在所述步骤s3中，启动所述自主移动设备的人员引导模式，该自主移动设备跟随引导人员从起点向目的地前进，在前进的过程中，会遇到障碍物、拐角或路面粗糙度发生较大变化的位置，这些位置即是一些特定点，自主移动设备会跟随引导人员走过该些特定点，并持续把该些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径。所述自主移动设备实际移动信息包括自主移动设备的轮子的旋转方向、轮子的转速以及轮子旋转的圈数等等。

在所述步骤s4中，给所述导航路径命名，所述语音输入模组语音输入导航路径的名称，自主移动设备自动增加一条导航路径。

之后，所述控制模组控制所述自主移动设备根据上述导航路径顺利地、准确地移动到目的地。到达目的地后，所述图像采集模组根据采集到的目的地的人工标记可以计算所述自主移动设备与目的地之间的距离与角度，然后控制模组可以微调所述自主移动设备移动到目的地。

下面举例说明自主移动设备建立导航路径的方法，该自主移动设备可以是机器人、无人搬运车或者无人驾驶车等。

请参阅图3，某工厂购置一台具有如前所述的机器人，欲使机器人在该工厂的某一区域内移动。首先在机器人欲移动区域的起点设置人工标记a，在目的地设置人工标记b，使机器人从人工标记a移动到b。因为是新的环境，所以启动所述机器人的人员引导模式，该机器人跟随引导人员从起点向目的地前进，当前进到c点时，出现一个障碍物，不能再继续前进，引导人员需要带着机器人绕过该障碍物，那么该障碍物所在的点f点即为一个特定点，为了绕开该障碍物，引导人员向左走，走到e点发现避开了障碍物，然后发现可以按原有路线继续前进，当前进到g点时，再向右走到h点，已经完全绕开所述障碍物，之后按原有路线向前走到达人工标记b。在从人工标记a移动到人工标记b的过程中，所述机器人一直跟随着引导人员，该机器人从人工标记a直行移动25圈到达c点，然后往左移动4圈到达e点，然后向右转按照原有路线移动5圈到达g点，之后再向右移动4圈到达h点，之后按原有路线向前移动25圈到达人工标记b，上述即为机器人的实际移动信息。当然也有其他方式可以避开障碍物。

由此可见，在从起点走到目的地的过程中，也就是从人工标记a走到人工标记b的过程中，遇到一个障碍物，那么不能一直直线前行，需要新增一个导航点f，表示该位置有一个障碍物，并将该导航点f相对所述人工标记的位置存储到所述地图注释解译模组，且将所述机器人的实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径。

给所述导航路径命名为“躲避障碍物”，所述语音输入模组语音输入导航路径的名称即“躲避障碍物”，机器人自动增加一条导航路径。

之后，所述控制模组控制所述机器人根据上述导航路径即“躲避障碍物”顺利地、准确地移动到目的地。

可以理解，当人工标记a和人工标记b之间有拐角或路面粗糙度有较大变化时，也可以增加一些导航点，使自主移动设备能更顺利、更准确地移动到目的地。

本发明提供的自主移动设备及建立导航路径的方法，启动所述自主移动设备的人员引导模式，该自主移动设备跟随引导人员从起点向目的地前进，在前进过程中，持续把一些特定点作为导航点，并将该些导航点相对所述人工标记的位置以及所述自主移动设备实际移动信息存储到所述地图注释解译模组，形成导航路径，之后，自主移动设备会按照该导航路径移动。所以，可以省去技术人员上门服务和人工作业的麻烦，既省时又省力，而且所述自主移动设备还能顺利、准确地到达目的地。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。