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专利号: 2018102892603
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种综合考虑距离与方向两因素的移动机器人避障方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:一:局部环境信息的获取

步骤1:通过背靠背安装两部激光测距仪来扫描机器人的周围环境,形成一个360°的圆形扫描面;每一次扫描可获得一帧扫描数据,表示为数组Ak其中k表示第k次扫描周围环境;为激光扫描角度分辨率;N为每一次扫描可获得的激光测距数据的个数,也即共有N个测距值;di表示第i个测量值,1≤i≤N;那么Ak即为一次扫描环境所获得的局部环境信息;

二:计算综合考虑距离和方位两个因素的障碍物危险度步骤2:令i从1开始,按公式(2)(3)分别计算第i个测距值在机器人自身坐标系中的坐标(xi,yi),其中 为第i个测距值的偏向角;

步骤3:计算临时变量S

S=max(0.56yi+2.56,0)                         (4)步骤4:计算临时变量K

K=max(yi+0.56,eps),其中eps=0.00001          (5)步骤5:计算ri

ri=max(1-(yi2+Sxi2)/K,0) 1≤i≤N           (6)ri即为第i个距离测量值所对应的融合了距离与方向的障碍物危险度值,且0≤ri≤1;

如果ri=1,表示第i个距离测量值所对应的障碍物危险度最高,ri=0表示第i个距离测量值所对应的障碍物没有危险;

步骤6:如果i≤N,则回到步骤2直到获得含有N个元素的危险度值数组R={r1,r2,…,rN}                         (7)三:基于障碍物危险度的移动机器人避障

步骤7:找出最高危险度值 其所对应第imax个激光测距值步骤8:如果 表示有危险障碍物存在,则计算危险障碍物与机器人之间的夹角如果 则表示没有危险障碍物存在,跳转到步骤1;

步骤9:通过公式(10)、(11)计算机器人进行避障运动的角速度ω与线速度v表示如下:其中ωpre与vpre为切换到避障行为时机器人的角速度与线速度;ωmax与vmax为机器人最大角速度与线速度;α与β为强度因子;

步骤10:跳转到步骤1继续运行,直到机器人完成运动任务。