自主導航控制方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種自主導航控制方法和裝置，其中，所述自主導航控制方法包括如下步驟：在機器人向前運動時，獲得視覺傳感器采集的所述機器人航向前方的道路圖片；根據所述道路圖片獲得機器人的姿態數據；將當前所述姿態數據和正常的上一姿態數據對比獲得數據差值，并且根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常；在判定為正常時，根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令，用以控制機器人沿著道路行駛。旨在提高車道線檢測與識別結果的準確性。本發明專利技術具有提高車道線檢測與識別結果的準確性的效果。

【技術實現步驟摘要】
自主導航控制方法和裝置
本專利技術涉及機器人
，特別涉及自主導航控制方法和裝置。
技術介紹
基于機器視覺的自主導航技術已經應用于室外移動機器人，其中基于視覺傳感器檢測與識別路面車道線來控制移動載體保持在車道內行駛的技術目前大量應用于無人駕駛汽車。但是室外復雜多變的光照條件及路面車道線的清晰程度將極大影響車道線檢測與識別結果的準確性。
技術實現思路
本專利技術的主要目的是提供一種自主導航控制方法和裝置，旨在提高車道線檢測與識別結果的準確性。為實現上述目的，本專利技術提出的一種自主導航控制方法，用于控制室外移動的機器人沿著道路行駛，所述自主導航控制方法包括如下步驟：在機器人向前運動時，獲得視覺傳感器采集的所述機器人航向前方的道路圖片；根據所述道路圖片獲得機器人的姿態數據；將當前所述姿態數據和正常的上一姿態數據對比獲得數據差值，并且根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常；在判定為正常時，根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令，用以控制機器人沿著道路行駛。優選的，所述姿態數據包括所述機器人分別與道路的左車道線的左距離D_L、與道路的右車道線的右距離D_R，以及與車道線的角度偏差θ。優選的，所述準確性閾值包括傾斜跳變夾角偏差閾值Δθ，以及平移跳變距離偏差閾值ΔD_L；所述根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常的步驟具體包括：在θn-θn-1＞Δθ時，判定當前所述姿態數據為傾斜跳變數據；在D_Ln-D_Ln-1＞ΔD_L時，判定當前所述姿態數據為平移跳變數據；否則，判定當前所述姿態數據為正常數據。優選的，所述根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令的步驟具體包括：根據所述左距離D_L、右距離D_R獲得道路的車道中線；定位預瞄點位于所述車道中線，并且根據預設參數而定位所述預瞄點與機器人在沿著道路方向上的距離為瞄點距離dis_goal；根據所述預瞄點以及角度偏差θ獲得指向所述預瞄點的轉向角度β；根據轉向角度β生成轉向控制指令。優選的，所述自主導航控制方法還包括如下步驟：預設左車道線到右側路牙距離為左限距離L_ROAD，右車道線到右側路牙距離為右限距離R_ROAD；通過測距傳感器獲得所述機器人與道路右側路牙的距離為測量距離d_road；當d_road<R_ROAD時，則判定機器人壓到了右車道線，并且生成左轉控制指令；當d_road>L_ROAD時，則判定機器人壓到了右車道線，并且生成右轉控制指令。本專利技術還提供了一種自主導航控制裝置，用于控制室外移動的機器人沿著道路行駛，所述自主導航控制裝置包括：圖片獲得模塊，用于在機器人向前運動時，獲得視覺傳感器采集的所述機器人航向前方的道路圖片；視覺處理模塊，用于根據所述道路圖片獲得機器人的姿態數據；濾波模塊，用于將當前所述姿態數據和正常的上一姿態數據對比獲得數據差值，并且根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常；控制決策模塊，用于在所述濾波模塊判定當前所述姿態數據為正常時，根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令，用以控制機器人沿著道路行駛。優選的，所述姿態數據包括所述機器人分別與道路的左車道線的左距離D_L、與道路的右車道線的右距離D_R，以及與車道線的角度偏差θ。優選的，所述準確性閾值包括傾斜跳變夾角偏差閾值Δθ，以及平移跳變距離偏差閾值ΔD_L；所述濾波模塊，用于根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常的步驟具體包括：在θn-θn-1＞Δθ時，判定當前所述姿態數據為傾斜跳變數據；在D_Ln-D_Ln-1＞ΔD_L時，判定當前所述姿態數據為平移跳變數據；否則，判定當前所述姿態數據為正常數據。優選的，所述控制決策模塊，用于根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令的步驟具體包括：根據所述左距離D_L、右距離D_R獲得道路的車道中線；定位預瞄點位于所述車道中線，并且根據預設參數而定位所述預瞄點與機器人在沿著道路方向上的距離為瞄點距離dis_goal；根據所述預瞄點以及角度偏差θ獲得指向所述預瞄點的轉向角度β；根據轉向角度β生成轉向控制指令。優選的，所述自主導航控制裝置還包括：預設模塊，用于預設左車道線到右側路牙距離為左限距離L_ROAD，右車道線到右側路牙距離為右限距離R_ROAD；測距模塊，用于通過測距傳感器獲得所述機器人與道路右側路牙的距離為測量距離d_road；所述控制決策模塊還用于，當d_road<R_ROAD時，則判定機器人壓到了右車道線，并且生成左轉控制指令；當d_road>L_ROAD時，則判定機器人壓到了右車道線，并且生成右轉控制指令。優選的，所述測距傳感器的數量為一個，安裝于所述機器人本體的右側面，并且位于中間位置；或者所述測距傳感器的數量為兩個，安裝于所述機器人本體的右側面，并且分別位于前后位置。本專利技術所提供的自主導航控制方法，通過將前后兩幀畫面獲得的姿態數據進行對比，從而將誤差較大的數據舍棄，則提高車道線檢測與識別結果的準確性，以及當前姿態數據的準確性。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。圖1為本專利技術自主導航控制方法第一實施例的流程圖；圖2為如圖1所示的自主導航控制方法的步驟S103的流程示意圖；圖3為如圖1所示的自主導航控制方法的步驟S104的流程示意圖；圖4為本專利技術自主導航控制方法第二實施例的流程圖；圖5為圖4所示自主導航控制方法的坐標系示意圖；圖6為圖4所示自主導航控制方法的第一種情況的示意圖；圖7為圖4所示自主導航控制方法的第二種情況的示意圖；圖8為圖4所示自主導航控制方法的第三種情況的示意圖；圖9為圖4所示自主導航控制方法的第四種情況的示意圖；圖10為圖4所示自主導航控制方法的第五種情況的示意圖；圖11為圖4所示自主導航控制方法的第六種情況的示意圖；圖12為圖4所示自主導航控制方法測距傳感器安裝位置的正視示意圖；圖13為圖4所示自主導航控制方法測距傳感器安裝位置的俯視示意圖；圖14為本專利技術自主導航控制方法其他實施例中測距傳感器安裝位置的示意圖；圖15為本專利技術自主導航控制裝置一實施例的模塊示意圖。本專利技術目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。請參看圖1，本專利技術自主導航控制方法第一實施例，用于控制室外移動的機器人沿著道路行駛，所述自主導航控制方法包括如下步驟：步驟S100，在機器人向前運動時，獲得視覺傳感器采集的所述機器人航向前方的道路圖片。步驟S101，根據所述道路圖片獲得機器人的姿態數據。其中，姿態數據可以包括：當前機器人航向、車道線的方向、當前航向與車道線的夾角、預設道路圖片位置處航向線與車道線的距離等等。步驟S102，將當前所述姿態數據和正常的上一姿態數據對比獲得數據差值。步驟S103，根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常；在判定為正常時，執行步驟S104；否則，執行步驟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自主導航控制方法，用于控制室外移動的機器人沿著道路行駛，其特征在于，所述自主導航控制方法包括如下步驟：在機器人向前運動時，獲得視覺傳感器采集的所述機器人航向前方的道路圖片；根據所述道路圖片獲得機器人的姿態數據；將當前所述姿態數據和正常的上一姿態數據對比獲得數據差值，并且根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常；在判定為正常時，根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令，用以控制機器人沿著道路行駛。

【技術特征摘要】
1.一種自主導航控制方法，用于控制室外移動的機器人沿著道路行駛，其特征在于，所述自主導航控制方法包括如下步驟：在機器人向前運動時，獲得視覺傳感器采集的所述機器人航向前方的道路圖片；根據所述道路圖片獲得機器人的姿態數據；將當前所述姿態數據和正常的上一姿態數據對比獲得數據差值，并且根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常；在判定為正常時，根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令，用以控制機器人沿著道路行駛。2.如權利要求1所述的自主導航控制方法，其特征在于，所述姿態數據包括所述機器人分別與道路的左車道線的左距離D_L、與道路的右車道線的右距離D_R，以及與車道線的角度偏差θ。3.如權利要求2所述的自主導航控制方法，其特征在于，所述準確性閾值包括傾斜跳變夾角偏差閾值Δθ，以及平移跳變距離偏差閾值ΔD_L；所述根據所述數據差值和預設的準確性閾值來判斷當前所述姿態數據是否正常的步驟具體包括：在θn-θn-1＞Δθ時，判定當前所述姿態數據為傾斜跳變數據；在D_Ln-D_Ln-1＞ΔD_L時，判定當前所述姿態數據為平移跳變數據；否則，判定當前所述姿態數據為正常數據。4.如權利要求2所述的自主導航控制方法，其特征在于，所述根據當前所述姿態數據獲得轉向控制指令的步驟具體包括：根據所述左距離D_L、右距離D_R獲得道路的車道中線；定位預瞄點位于所述車道中線，并且根據預設參數而定位所述預瞄點與機器人在沿著道路方向上的距離為瞄點距離dis_goal；根據所述預瞄點以及角度偏差θ獲得指向所述預瞄點的轉向角度β；根據轉向角度β生成轉向控制指令。5.如權利要求4所述的自主導航控制方法，其特征在于，所述自主導航控制方法還包括如下步驟：預設左車道線到右側路牙距離為左限距離L_ROAD，右車道線到右側路牙距離為右限距離R_ROAD；通過測距傳感器獲得所述機器人與道路右側路牙的距離為測量距離d_road；當d_road<R_ROAD時，則判定機器人壓到了右車道線，并且生成左轉控制指令；當d_road>L_ROAD時，則判定機器人壓到了右車道線，并且生成右轉控制指令。6.一種自主導航控制裝置，用于控制室外移動的機器人沿著道路行駛，其特征在于，所述自主導航控制裝置包括：圖片獲得模塊，用于在機器人向前運動時，獲得視覺傳感器采集的所述機器人航向前方的道路圖片；...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳露，陳劍，溫從標，朱昕毅，姜麗麗，梅濤，
申請(專利權)人：安科智慧城市技術中國有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44