[发明专利]一种夜间巡逻机器人自动循迹方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人应用技术领域，尤其涉及一种夜间巡逻机器人自动循迹方法。

背景技术

目前，博物馆、会展中心以及公园等场所的夜间安保巡逻工作主要依赖于保安巡逻或摄像头定点监控，需要耗费大量人力物力。如何在人手不足的情况下提高夜间安保效率，是困扰安保管理的一大问题。如果将夜间巡逻机器人和保安人力巡逻相结合，将是一种较理想的解决方案。要实现夜间机器人巡逻，通常基于机器人自动循迹方法。目前公开的专利文献中有部分涉及到机器人自动循迹方法。

申请号为201210454395.3，公开号为CN103019237A的专利，公开了一种利用传感器巡线的智能小车，该专利的巡线部分使用的是灰度传感器，但其功能限定于机器人游中国比赛使用，而且该专利中灰度传感器的敏感距离仅为1.5cm，敏感距离过小，导致其通用性差。

申请号为201410164980.9，公开号为CN103970136A的专利，公开了一种灰度传感器及一种基于灰度传感器的循迹控制方法，该专利的灰度探测传感器包含了取样触发模块、灰度检测模块、模数转换器和计算比较模块等，由灰度传感器本身完成自动取样、模数转换、计算比较、输出控制信号等过程，比用MCU (Micro Controller Unit，微控制单元)来完成上述过程要慢。并且该专利也未提及该灰度传感器循迹控制方法是否可用于夜间黑暗环境。

申请号为201410329405.X，公开号为CN104090575A的专利，公开了一种自动巡线机器人控制系统及自动巡线机器人，该专利的红外巡线子模块由红外发射管和红外接收管组成，为开关量输出，循迹信号是n位I/O数字信号。与模拟式灰度传感器采集到的一定范围的灰度值循迹信号相比，该红外巡线方法可能产生对寻迹线的漏检、误判，因而不够可靠。

发明内容

针对背景技术中出现的问题，本发明提出一种夜间巡逻机器人自动循迹方法，所述机器人沿地面铺设的配套循迹线自动巡逻，所述方法包括以下步骤：

机器人初始化；

所述机器人底部安装的灰度传感器和所述灰度传感器自身包含的照亮装置完成对所述配套循迹线的检测；

所述机器人根据检测数据依照循迹算法得到移动结果，所述机器人根据所述移动结果进行自动巡逻移动，所述循迹算法中取黑白色灰度值的平均值为识别黑白色临界值，设定当灰度值高于黑白色临界值时识别为白色，当灰度值低于黑白色临界值时则识别为黑色，所述移动结果包括左偏、右偏、直行、左转弯、右转弯。

优选的是，所述机器人底部安装的灰度传感器个数为4个。

在上述任一方案中优选的是，所述灰度传感器前端安装有光敏电阻。

在上述任一方案中优选的是，所述照亮装置为高亮白色LED。

在上述任一方案中优选的是，所述配套使用的循迹线黑白相间铺设。

在上述任一方案中优选的是，所述循迹线为中间白线两侧黑线。

在上述任一方案中优选的是，所述循迹线铺设方式包括直行线和转角线。

在上述任一方案中优选的是，所述直行线黑线宽度和白线宽度比设计为：黑：白：黑=1：1：1。

在上述任一方案中优选的是，所述转角线转弯处轨迹铺设成两个145度钝角形式，两侧黑线的宽度外延。

在上述任一方案中优选的是，所述转角线黑线宽度和白线宽度比设计为：黑：白：黑= 2：1：2。

在上述任一方案中优选的是，所述4个灰度传感器的中间两个布置在白线宽度范围内，所述4个灰度传感器的两端传感器分别布置在黑线宽度范围内。

本发明还提供了一种采用如前所述的夜间巡逻机器人自动循迹方法的机器人，包括和所述机器人配套使用的循迹线，所述机器人包括灰度传感器，所述机器人可在夜间沿所述循迹线自动巡逻，所述灰度传感器自身包含照亮装置，所述灰度传感器前端安装有光敏电阻，所述光敏电阻用于检测所述照亮装置照亮的物体的反射光。

优选的是，所述机器人包括4个所述灰度传感器，所述4个灰度传感器并排一排安装在所述机器人底部前方。

在上述任一方案中优选的是，所述照亮装置为高亮白色LED。

在上述任一方案中优选的是，所述配套使用的循迹线黑白相间铺设。

在上述任一方案中优选的是，所述循迹线为中间白线两侧黑线。

在上述任一方案中优选的是，所述循迹线铺设方式包括直行线和转角线。

在上述任一方案中优选的是，所述直行线黑线宽度和白线宽度比设计为： 黑：白：黑=1：1：1。