[发明专利]一种移动机器人路径规划系统及方法

说明书

本发明公开了一种移动机器人路径规划系统及方法，该移动机器人路径规划系统包括移动机器人和三维空间；所述移动机器人包括逻辑处理模块和摄像头，所述逻辑处理模块和摄像头连接，所述三维空间包括含有位置信息的二维码，所述摄像头用于对所述二维码进行拍摄，并将拍摄图像传输至逻辑处理模块，所述逻辑处理模块用于通过拍摄图像计算移动机器人在三维空间内的位置信息，并根据计算结果规划移动机器人的运动轨迹。通过二维码识别技术和摄像机标定技术来计算移动机器人在已知三维空间中的位置信息，来规划移动机器人的运动轨迹，操作简单，即使没有经过专业的培训，操作者也能正常使用。

技术领域

本发明涉及路径规划技术领域，尤其涉及一种移动机器人路径规划系统及方法。

背景技术

移动机器人的路径规划是指机器人根据传感器摄像头获得的信息对所处环境进行感知并自主规划出一条抵达目标位置的路线。传统的移动机器人的路径规划方法存在如下问题：

1、多点启发式随机搜索算法，算法基于自然界中鱼群觅食的自然行为，使得算法具有优良的寻优能力，但是该算法泛用性低，对每个新环境都需要重新进行训练；

2、依据模糊推理系统和学习自动机的原理，提出了混合学习策略，能够与未知环境实时交互并自适应的学习规划策略，但算法同样需要较多的专家知识来获取合适的模糊规则；

3、机器人所处环境状态自适应的调整网络结构的动态神经网络导航算法，通过神经网络来实现机器人状态与动作间的映射关系，但机器人的动作空间只有五个离散动作，大大降低了系统的自由度。

现如今，机器人现在广泛的应用于工业、军事及家庭等各个领域。上述如此复杂的机器人，路径规划方法很难应用到复杂的工业生产中。

发明内容

为了克服现有的相关产品的所有不足，本发明提出一种移动机器人路径规划系统及方法，旨在计算移动机器人在某一个三维空间中的位置信息，并规划出运动轨迹，实现预先设定好的某一项功能，操作者即使没有非常专业的机器人技术背景也可进行操作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明所提供的一种移动机器人路径规划系统，包括：移动机器人和三维空间；所述移动机器人包括逻辑处理模块和摄像头，所述逻辑处理模块和摄像头连接，所述三维空间包括含有位置信息的二维码，所述移动机器人移动到所述三维空间内的二维码上，所述摄像头用于对二维码进行拍摄，并将拍摄图像传输至逻辑处理模块，所述逻辑处理模块根据所述拍摄图像计算移动机器人在三维空间内的位置信息，并根据所述位置信息规划移动机器人的运动轨迹。

作为本发明的进一步改进，所述逻辑处理模块包括读码系统和视觉轨迹规划模块，所述读码系统用于读取拍摄图像中的二维码信息并计算出移动机器人在三维空间中的位置信息，所述视觉轨迹规划模块用于根据读码系统计算的位置信息规划移动机器人在三维空间内的运动轨迹。

作为本发明的进一步改进，所述二维码包括所述三维空间内摆放物品和二维码自身四个顶点的具体位置信息。

作为本发明的进一步改进，所述二维码分布于三维空间的内表面上具体为：所述二维码分布于三维空间的地面上。

作为本发明的进一步改进，所述移动机器人包括有驱动装置和执行装置，执行装置位于驱动装置上方，所述驱动装置驱动移动机器人移动，所述执行装置末端安装有夹爪，用来实现对物品的取放。

作为本发明的进一步改进，所述摄像头安装于所述执行装置末端。

作为本发明的进一步改进，所述逻辑处理模块通过接收和读取二维码的图像信息来计算出移动机器人在三维空间中的位置信息。

一种移动机器人路径规划方法，包括以下步骤：

步骤S1：将移动机器人放置于三维空间内；