[发明专利]机器人自动导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及遥操作和监控技术领域，尤其是一种移动机器人的机器人自动导航系统。

背景技术

随着移动机器人的迅速发展，对于实现移动机器人的自主导航和远程控制显得尤为必要。尤其是对于复杂环境下的繁重工作来说，仅仅依靠工作人员手动操控移动机器人，显然不仅难度系数很大而且效率低下。如果构建远程控制平台和移动机器人之间的无线通信网络，就可以在远程端实时监控机器人的工作状态，并且远程遥操作机器人。如果实现移动机器人的自主导航，就可以解放工作人员的操控，只需要在远程端设置导航目标位置，移动机器人便可以自主导航到目标点。如此不仅能协调人机工作完成复杂任务，而且可以简化工作流程提高工作效率。

在公开文献“彭一准，原魁，周庆瑞，一种遥操作移动机器人的研究与实现，科学技术与工程，2005年8月第五卷第16期”中介绍了一种移动机器人的遥操作技术，在远程端和移动机器人之间建立无线通讯网络，远程端下达控制指令遥操作移动机器人，同时实时显示环境情况与机器人状态信息。

此公开文献中存在一些不足，移动机器人的遥操作是通过工作人员下达控制指令实现的，并且移动机器人不能实现自主导航。而在本发明中，移动机器人可以建立环境地图并在远程控制平台显示，只需要在远程控制平台的环境地图上设置初始位置和目标位置，移动机器人便可以自主导航到目标点，极大提高了工作效率。同时本发明对于移动机器人的遥操作与监控均是通过在环境地图上修改、设置实现的，比较直观便捷。

总之，随着移动机器人的发展，自主导航与远程控制的功能对于移动机器人完成复杂工作有着极大的帮助。目前没有发现同本发明类似技术的说明与报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种可以协调人机工作，更高效地完成复杂环境下的繁重工作的机器人自动导航系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种机器人自动导航系统，包括相互通信的远程控制平台及自主导航模块，自主导航模块设置在机器人内；其中自主导航模块包括：地图构建单元，地图构建单元通过获取激光雷达传感器和里程计的数据来建立环境地图；自定位单元，自定位单元利用激光等测距传感器的传感信息与环境地图进行匹配，获得机器人在环境中的实际位置信息；路径规划单元，路径规划单元接收经过自定位单元后的激光传感器观测数据，并更新地图，同时根据当前机器人的位置及远程控制平台设定的目标位置进行路径规划；运动控制单元，运动控制单元根据路径规划单元规划的路径进行路径跟踪。

优选地，运动控制单元包括控制器、电机和编码器。

优选地，远程控制平台包括：监控单元和，监控单元显示机器人构建的环境地图以及实时显示机器人的信息；操作单元，遥操作单元设置机器人在环境中的起始位置和导航目标位置，对环境地图进行修改。

优选地，监控单元显示机器人构建的环境地图以及实时显示机器人的位置信息、电池电量信息以及移动速度信息。

优选地，操作单元对环境地图进行的修改包括但不限于增删障碍物。

优选地，远程控制平台通过无线网络与自主导航模块相互通信。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过远程控制平台利用无线通信技术获取移动机器人建立的环境地图，远程控制平台可以修改并设置环境地图以此实现对移动机器人的遥操作，移动机器人具有自定位和路径规划功能，可以自主导航到目标位置，同时远程控制平台还可以实时监测移动机器人的各种状态信息以此实现对机器人的监控，如此可以更好地协调人机工作，更高效地完成复杂环境下的繁重工作。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明机器人自动导航系统逻辑功能框图；

图2为本发明机器人自动导航系统远程控制平台与机器人的交互框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。