[发明专利]一种基于仿生触角的机器人自主导航方法

摘要

一种基于仿生触角的机器人自主导航方法，所述自主导航方法从仿生学的角度出发，提出“仿生触角”模型来理解传感器信息，所述方法包括四种行走行为方式、六种行为触发条件，所述行走方式为：对准转向、直线前进、避开转向、弧线绕行，所述行为触发条件为：对准条件、偏航条件、相遇条件、避开条件、脱离条件、终点条件，依靠仿生触角感知周围未知环境，实时激励触发相应的行走行为，全过程仿生学设计，适用于机器人未知环境下定目标点自主导航任务，不仅能忽略障碍物边缘形状的限制，而且对于复杂障碍物情形同样具有良好的适应性。

主权项

1.一种基于仿生触角的机器人自主导航方法，其特征在于，所述自主导航方法从仿生学的角度出发，提出“仿生触角”模型来理解传感器信息，将机器人简化成半径为Rr的圆，Rr为机器人外接圆半径，并包括多个检测单元；所述检测单元分别为半圆环形触角Dngs、Dngb和Dngo，半径分别为Rs、Rb和Ro，圆形触角Lng，箭头形触角Hng，以及位于正前方位置由矩形加半圆形组成的宽面积型触角Sng，其中，矩形的边长分别为2Rs和a，半圆形的半径为Rs；Dngs、Dngb用于检测用于探测激光雷达180°范围内最近的障碍物点；Dngo用于检测位于相遇点时障碍物所处的方位；Lng用于记录依靠自身定位系统实时得到的机器人位置；Hng用于记录航向传感器实时获得的机器人航向角；Sng用于检测当前传感器探测范围内无障碍直线行走的最大距离smax；所述方法包括四种行走行为方式、六种行为触发条件，所述行走方式为：对准转向、直线前进、避开转向、弧线绕行，所述行为触发条件为：对准条件、偏航条件、相遇条件、避开条件、脱离条件、终点条件；所述方法步骤如下：步骤1：从起点S向目标点T行进，对准转向行为触发，判断是否满足对准条件，若满足对准条件，进行步骤2，不满足对准条件，继续执行对准转向行为；步骤2:直线前行行为触发，判断是否满足偏航条件，若满足偏航条件，返回步骤1，不满足偏航条件进行步骤3；步骤3：判断是否满足相遇条件，若满足相遇条件，进行步骤4，不满足相遇条件，进行步骤5；步骤4：避开转向行为触发，判断是否满足避开条件，若满足避开条件，进行步骤6，不满足避开条件，继续执行避开转向行为；步骤5：判断是否满足终点条件，若满足终点条件，终点登陆，抵达目标点T，不满足终点条件，返回步骤2；步骤6：弧线绕行行为触发，判断是否满足相遇条件，若满足相遇条件，返回步骤4，不满足相遇条件，进行步骤7；步骤7：判断是否满足脱离条件，若满足脱离条件，返回步骤1，不满足脱离条件，返回步骤6。