机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法与流程

文档序号:12332353阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤S101)设定所述矩形斜坡的左下角为导航起点;

步骤S1)控制所述机器人从所述导航起点向所述矩形斜坡的左上角直线行驶;

步骤S103)检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的第一角落;若所述机器人未到达所述第一角落,返回步骤S1);若所述机器人到达所述第一角落,控制所述机器人向右转向90度;

步骤S104)控制所述机器人直线行驶;

步骤S105)检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的第二角落;若所述机器人未到达所述第二角落,返回步骤S104);若所述机器人到达所述第二角落,控制所述机器人向右进行U字回转;

步骤S106)检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的第三角落;若所述机器人未到达所述第三角落,控制所述机器人直线行驶;若所述机器人到达所述第三角落,控制所述机器人直线行驶,并检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的第四角落;若所述机器人未到达所述第四角落,控制所述机器人直线行驶;若所述机器人到达所述第四角落,控制所述机器人停止行驶;

步骤S107)检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的边缘处,若所述机器人到达所述矩形斜坡的一边缘处;控制所述机器人向左进行U字回转;

步骤S108)检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的第三角落;若所述机器人未到达所述第三角落,控制所述机器人直线行驶;若所述机器人到达所述第三角落,检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的第四角落;若所述机器人未到达所述第四角落,控制所述机器人直线行驶;若所述机器人到达所述第四角落,控制所述机器人停止行驶;以及

步骤S109)检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的边缘处,若所述机器人到达所述矩形斜坡的一边缘处;控制所述机器人向右进行U字回转;返回步骤S106)。

2.如权利要求1所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,检测所述机器人是否行进至所述矩形斜坡的一角落或一边缘处,具体包括如下步骤:

步骤S1011)在所述机器人的左前部、右前部、左后部及左后部分别设置一距离传感器,所述距离传感器延伸至所述机器人的外部,所述距离传感器朝向所述太阳能面板;

步骤S1012)依次为四个距离传感器编号,将所述机器人的左前部、右前部、左后部及左后部设置的距离传感器分别定义为传感器N1、传感器N2、传感器N3及传感器N4;以及

步骤S1013)所述机器人根据任一时刻同时获取的传感器信号判断所述机器人的位置;当所述机器人同时获取传感器N3信号和传感器N4信号时,判定所述机器人到达所述矩形斜坡的一边缘处;当所述机器人只能获取传感器N4信号时,判定所述机器人到达所述矩形斜坡的第一角落或第二角落;当所述机器人只能获取传感器N3信号时,判定所述机器人到达所述矩形斜坡的第三角落或第四角落。

3.如权利要求1所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,控制所述机器人直线行驶,具体包括如下步骤:

步骤S11)判断一机器人是否沿着预设的直线路径行驶;若所述机器人偏离预设的直线路径,执行步骤S12);

步骤S12)控制所述机器人在行驶过程中向所述Tm方向偏转;以及

步骤S13)控制所述机器人在所述斜坡平面上沿着Tm方向直线行驶;返回步骤S11)。

4.如权利要求3所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,步骤S11)判断一机器人是否沿着预设的直线路径行驶,具体包括如下步骤:

步骤S1)在所述机器人上建立三维坐标系,定义所述机器人行进方向为Y轴正方向,定义垂直于所述斜坡平面的方向为Z轴方向;所述X轴与所述Y轴所处平面与所述斜坡平面平行;

步骤S2)定义所述机器人行进方向为Ts时,重力加速度g在所述三维坐标系三个方向上的标准分向量gxs0、gys0、gzs0

步骤S3)生成一标准方向参数库;

步骤S4)控制所述机器人在所述斜坡平面上沿着预设的一直线路径向任一方向Tm直线行驶;

步骤S5)从所述标准方向参数库中调取对应该行进方向Tm的标准分向量gxm0、gym0、gzm0数据;

步骤S6)每隔一定时间间隔t实时采集一组实时方向参数,所述实时方向参数包括重力加速度g在所述三维坐标系三个方向上的实时分向量gxm1、gym1、gzm1

步骤S7)计算重力加速度g在所述X轴方向上的实时分向量与标准分向量的分向量差值gxd=gxm1 -gxm0 ;以及

步骤S8)判定所述机器人是否沿着预设的直线路径行驶;当gxd等于0时,判定所述机器人沿着预设的直线路径行驶,返回步骤S106);当gxd不等于0时,判定所述机器人偏离预设的直线路径。

5.如权利要求4所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,步骤S6)和步骤S7)之间还可以包括如下步骤:

步骤S9)利用一磁传感器获取实时行进方向Tm1;以及

步骤S10)根据所述实时行进方向Tm1对重力加速度g在所述三维坐标系三个方向上的实时分向量gxm1、gym1、gzm1做校偏处理。

6.如权利要求4所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,步骤S3)生成一标准方向参数库,具体包括如下步骤:

步骤S31)控制所述机器人在所述斜坡平面上沿着预设的一圆环路径做匀速圆周运动;

步骤S32)在所述机器人做圆周运动过程中,每隔一定时间间隔t0实时采集并记录至少一组标准方向参数;每一组标准方向参数包括所述机器人的一行进方向Ts及对应该行进方向的标准分向量gxs0、gys0、gzs0;以及

步骤S33)根据至少一组标准方向参数生成一标准方向参数库。

7.如权利要求3所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,步骤S12)控制所述机器人在行驶过程中向所述Tm方向偏转,具体包括如下步骤:

步骤S121)在标准方向参数库调取与所述实时方向参数对应的实际行进方向Tn;

步骤S122)计算所述机器人需要调整的偏转方向和偏转角度;所述偏转角度为所述实际行进方向Tn与预设行进方向Tm的夹角角度;以及

步骤S123)根据所述机器人需要调整的偏转方向和偏转角度,控制所述机器人向左或向右发生偏转。

8.如权利要求1所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,其特征在于,

控制所述机器人向左进行U字回转,具体包括如下步骤:

步骤S1031)控制所述机器人原地向左转向90度;

步骤S1032)控制所述机器人直线行驶一定距离,所述一定距离等于所述机器人的宽度;以及

步骤S1033)控制所述机器人原地向左转向90度。

9.如权利要求1所述的机器人在矩形斜坡上行驶的路径导航方法,如下步骤:

控制所述机器人向右进行U字回转,具体包括如下步骤:

步骤S1041)控制所述机器人原地向右转向90度;

步骤S1042)控制所述机器人直线行驶一定距离,所述一定距离等于所述机器人的宽度;以及

步骤S1043)控制所述机器人原地向右转向90度。

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