[发明专利]麦克纳姆轮式全方位移动机器人的运动控制方法及装置

说明书

本发明提供一种麦克纳姆轮式全方位移动机器人的运动控制方法及装置，通过控制麦克纳姆轮的速度和运行方向，实现全方位移动机器人从初始位置向目标位置移动；在移动过程中利用安装在车体上的激光雷达传感器，自动检测周围环境；嵌入式控制器根据激光雷达传感器所检测的信号或数据进行分析和比对；嵌入式控制器根据对激光雷达传感器所检测的信号或数据进行分析和比对结果，控制车体可控地自动运动，使得最终到达的实际位置与目标设定位置之间的差距在预设的容许公差范围内。能够使得全方位移动机器人更好地从当前位置自动运行到设定的目标位置。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种麦克纳姆轮式全方位移动机器人的运动控制方法及装置。

背景技术

在如仓库、走廊、高压配电室等工作空间狭窄，对机器人本身的运行和转向灵活性要求比较高的场合，需要一种能够在保持机器人的姿态不变的情况下，实现机器人的横向和纵向平移，以及绕机器人中心旋转。

因此，需要一种基于麦克纳姆轮的全方位移动机器人来实现上述特殊场合的工作任务。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种麦克纳姆轮式全方位移动机器人的运动控制方法及装置，能够使得全方位移动机器人更好地从当前位置自动运行到设定的目标位置。本发明的另一目的在于提出一种基于麦克纳姆轮的全方位移动机器人。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种麦克纳姆轮式全方位移动机器人的运动控制方法，包括如下：

1)通过控制麦克纳姆轮的速度和运行方向，实现全方位移动机器人从初始位置向目标位置移动；

2)在移动过程中利用安装在车体上的激光雷达传感器，自动检测周围环境；

3)嵌入式控制器根据激光雷达传感器所检测的信号或数据进行分析和比对；

4)嵌入式控制器根据对激光雷达传感器所检测的信号或数据进行分析和比对结果，控制车体可控地自动运动，使得最终到达的实际位置与目标设定位置之间的差距在预设的容许公差范围内。

具体还包括：全方位移动机器人自动地从初始位置向目标位置运动，这种运动通过控制麦克纳姆轮来实现，同时，这种运动需要借助于路径规划来实现。移动机器人路径规划主要包括构建环境地图，以及在先验地图的基础上规划出一条到指定目标点的安全路径，并在移动机器人运动到目标点的过程中实时地规避动态障碍物；路径规划方法如下：

1)通过测量得到当前时刻的激光雷达数据，与已经构建的环境地图相匹配，实现机器人的位姿估计；

2)得到精确的位姿估计后，利用当前时刻激光雷达感知到的数据，进行地图的增量式绘制；

3)进一步，在路径规划过程中，利用激光雷达可以实现对障碍物的实时检测，并进行局部路径规划。

所述的路径规划方法具体步骤包括如下：

第一步，嵌入式控制器接收任务位置；

第二步，系统开始全局路径规划，首先寻找机器人当前位置到目标位置的全局路径，再寻找最短的全局路径；

第三步，进行局部路径规划；

第四步，控制系统进行路径跟随控制；

第五步，判断当前是否具有运动许可指令，如果是，到第六步，如果否，回到第二步；

第六步，发送控制指令给驱动器；

第七步，判断是否到达目标位置？如果是，本次导航结束；如果否，回到第三步。