1.一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:包括如下步骤:
在划定机器人的活动区域后,获取活动区域的电子地图,在活动区域内选择若干个不可移动物体作为路标,并将机器人所要抵达的目的地和所选定的路标在电子地图上进行标记和显示;
由路径规划模型在结合路标后,在活动区域内规划出从起点至目的地的预选路径,并确定预选路径邻近区域内的指示路标,若行驶路径存在多个,则确定位于预选路径周围的指示路标,将其确定为节点路标;
机器人沿着预选路径上移动时,通过蓝牙测距和雷达测距配合三边定位算法,分别对机器人的位置进行定位,若两者间的定位偏差大于预设的偏差阈值,则以两者中间的位置为定位坐标,若定位坐标显示机器人脱离了预选路径,则引导机器人移动至预选路径上;
以在不同的节点路标间的连线作为待选路径,识别待选路径的路面条件后,以路面条件生成移动系数Yxs,以生成移动系数Yxs对各个待选路径进行排序,获取路径排序并输出;
基于待选路径的路况条件及机器人的性能建立机器人移动模型,由机器人移动模型对各个待选路径进行仿真分析,依据所获取的仿真分析结果生成成本系数Cxs;由成本系数Cxs对待选路径进行筛选,在机器人再次移动至节点路标时再次规划路径,直至机器人抵达目的地。
2.根据权利要求1所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
在机器人进入移动状态时,识别其当前的剩余电量,并依据其剩余电量预估续航距离,以续航距离划定机器人当前的活动区域;
获取所述活动区域的电子地图,获取活动区域内存在的不可移动物体,并依据其形状信息、位置信息及可识别信息,将其确定为路标并在电子图上显示;确认位于活动区域内的目的地,在电子地图上进行标注。
3.根据权利要求2所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
依据路径规划算法,在训练和测试后生成路径规划模型,结合路标后,在活动区域内的可移动区域内,由路径规划模型在电子地图上规划出多条行驶路径,使所规划的行驶路径延伸至目的地,将这些行驶路径标注为预选路径;将预选路径在电子地图上显示,并设置路标距离阈值,将与预选路径距离小于路标距离阈值的路标电子地图上显示并将其确定为指示路标。
4.根据权利要求3所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
若预选路径有若干条,在两个预选路径间存在交汇点时,则将交汇点周围的指示路标确定为节点路标;若两个预选路径间不存在交汇点时,设置换道距离阈值,若两个预选路径间的距离小于换道距离阈值,在小于换道距离阈值的位置建立换道路径,确定位于换道路径周围的指示路标并将其标记为节点路标。
5.根据权利要求4所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
使机器人沿着预选路径上移动,并使机器人的通过蓝牙识别,分别测定与预选路径周围至少三个指示路标的距离,记录为第一定位距离;通过三边定位算法,结合至少三个第一定位距离,确定机器人在电子地图上的位置,形成第一坐标;步骤302、使机器人通过雷达扫描,依据形状特征识别位于预选路径周围的至少三个指示路标,分别测定与指示路标间的距离,记录为第二定位距离;通过三边定位算法,结合至少三个第二定位距离,确定机器人在电子地图上的位置,形成第二坐标。
6.根据权利要求5所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
获第一坐标与第二坐标的间距,以两者的间距确定定位偏差;若定位偏差小于预先设置的偏差阈值,以第一坐标为定位坐标;若定位偏差不小于预先设置的偏差阈值时,以第一坐标与第二坐标间的中点坐标为定位坐标;获取定位坐标后,若定位坐标不在预选路径上时,则引导机器人向预选路径上移动。
7.根据权利要求6所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
在机器人沿着预选路径移动至节点路标时,对当前节点路标至接下来相邻的多个节点路标间的移动路径进行标注和标号,生成若干个待选路径;使机器人通过雷达扫描,识别各个待选路径表面的粗糙度,生成路面粗糙度Ld;获取各个待选路径的路程,生成移动距离Yj。
8.根据权利要求7所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
获取路面粗糙度Ld及移动距离Yj后,依照如下公式生成移动系数Yxs;
其中,参数意义为:0.49≤F1≤0.88,1.58≤F2≤2.32,C1为常数修正系数;获取移动系数Yxs后,对各个待选路径的移动系数Yxs进行排序,获取路径排序并输出。
9.根据权利要求8所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
识别若干个待选路径的路况条件及机器人的性能,建立机器人移动模型;依照路径排序,依次由机器人移动模型对各个待选路径进行仿真分析,获取分析结果后,获取各个路径的耗电量Hd和耗时Hs。
10.根据权利要求9所述的一种智能机器人的路径规划方法,其特征在于:
获取耗电量Hd和耗时Hs,做无量纲处理后,依照如下公式关联形成成本系数Cxs:
其中,参数意义为:1.40≤E1≤1.98,1.38≤E2≤3.36,C2为常数修正系数;以成本系数Cxs最低者作为选定路径,其次者为备选路径,使机器人沿着选定路径或者备选路径移动至下一个节点路标后,沿着新选择的预选路径移动或重新规划路径,直至机器人移动至目的地。