[发明专利]基于传感器网络动态环境监测的室内移动机器人路径规划方法

权利要求书

1.基于传感器网络动态环境监测的室内移动机器人路径规划方法，利用无线传感器网络对室内动态环境进行信息采集构成连续的全局三维地图，并将其经过二值化处理构成0-1栅格图来建立动态环境模型；移动机器人机载Cricket节点通过无线方式与屋顶部署的WSN网络建立通信联系，获得最邻近的3个节点与自身的相对距离，并采取最小二乘算法估算自己的位置；结合机器人当前的位置与障碍物的信息，采用D*Lite算法对移动机器人进行动态路径规划。

2.权利要求1所述的基于传感器网络动态环境监测的室内移动机器人路径规划方法，其特征在于：基于无线传感器网络的环境建模和采用D*Lite算法对移动机器人进行路径规划，包含如下的具体步骤：

步骤1、在目标环境中部署Cricket节点，通过ZigBee协议组成无线传感器网络，Cricket节点采用超声波方式进行探测，获取传感器节点距离障碍物或地面的高度数据；

步骤2、如果地面存在障碍物时，测得的距离将小于没有障碍物时测得的到地面的距离，由此判断地面是否存在障碍物，并将之作为每个节点的局部环境信息；

步骤3、通过串行通信使移动机器人与机载Cricket节点建立数据联系，从邻近的3个以上节点获得相对距离信息，并采用最小二乘算法估算自身的位置；

步骤4、所有WSN节点获得的局部环境信息在Sink节点上进行汇集形成全局的环境信息，将测量所获得的离散的障碍物高度数据进行插值处理，进而构建连续的机器人工作区域环境三维图，获得整个活动空间中每个位置处的环境信息；

步骤5、根据重建出的三维环境模型、对象特征和机器人性能对环境信息进行处理，建立网格模型，并根据处理的结果对栅格单元进行赋值，从而得到二值化的栅格地图；

步骤6、在建立环境模型、形成栅格地图后，采用D*Lite算法根据机器人的当前位置和目标位置进行路径规划，并且在行进过程中根据环境的变化进行路径调整和优化。