[发明专利]一种基于贝塞尔曲线的移动机器人室内自主导航控制方法

权利要求书

1.一种基于贝塞尔曲线的移动机器人室内自主导航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立场景地图；

S2：基于ArUco码确定工作站在场景地图上的位置；

S3：设置目标点和控制点，获取贝塞尔曲线，规划机器人的运动轨迹；

S4：基于规划的机器人运动轨迹，进行机器人的导航控制，所述导航控制包括角速度控制，该角速度控制具体为：选取误差项，调节PID控制器中的P和D参数，对机器人角速度进行控制，所述误差项的获取具体包括以下步骤：

S401：沿机器人车头正前方向绘制直线L1；

S402：在直线L1上选取距离机器人车头10厘米的点p1；

S403：经过p1绘制与直线L1相垂直的直线L2；

S404：取直线L2与步骤S3获取的贝塞尔曲线的交点p2；

S405：取p1与p2之间的距离作为误差项。

2.根据权利要求1所述的一种基于贝塞尔曲线的移动机器人室内自主导航控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：采用激光雷达建立场景地图。

3.根据权利要求1所述的一种基于贝塞尔曲线的移动机器人室内自主导航控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S201：将ArUco码粘贴在工作站上；

S202：获取机器人在场景地图中的位置；

S203：通过机器人的摄像头采集ArUco码相对于机器人的位姿；

S204；基于机器人在场景地图中的位置和ArUco码相对于机器人的位姿，确定ArUco码在场景地图中的位置，即得到工作站在场景地图上的位置。

4.根据权利要求3所述的一种基于贝塞尔曲线的移动机器人室内自主导航控制方法，其特征在于，执行所述步骤S203前控制机器人满足以下条件：

A)机器人处于停止状态；

B)机器人的摄像头以偏差小于10度的角度对准ArUco码；

C)机器人采集多个ArUco码相对于机器人的位姿结果的误差小于5厘米。

5.根据权利要求1所述的一种基于贝塞尔曲线的移动机器人室内自主导航控制方法，其特征在于，所述步骤S3中贝塞尔曲线的表达式为：

式中，t的取值范围为0至1，为全排列，P_i为第i个点，i从0开始，P₀为起始点，P_n为目标点，中间n-1个点为控制点。

6.根据权利要求1所述的一种基于贝塞尔曲线的移动机器人室内自主导航控制方法，其特征在于，所述步骤S3中机器人运动轨迹的规划具体包括以下步骤；

S301：选出一个目标点，若遍历完所有目标点，则执行步骤S305；

S302：判断该目标点周围的β邻域内是否有工作站，若是，执行步骤S303，若否，执行步骤S304；

S303：将目标点指向工作站的射线作为机器人入站轨迹，将工作站指向目标点的射线作为机器人出站轨迹；

S304：将该目标点与上一个目标点连接，若没有上一个目标点，则将该目标点与机器人的位置连接，返回步骤S301；

S305：添加控制点，获取最终的贝塞尔曲线；

S306：基于贝塞尔曲线、机器人入站轨迹和机器人出站轨迹，获取机器人的运动轨迹。