【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著傳感技術(shù)、控制技術(shù)、機(jī)械加工和新材料的發(fā)展，特別是近年來計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和圖像處理技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，移動(dòng)機(jī)器人的智能導(dǎo)航研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展。目前移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)活動(dòng)環(huán)境的復(fù)雜程度也日益增加，而且用戶對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的要求又有所提高。

在移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究中,導(dǎo)航和定位技術(shù)是其研究的核心,也是移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能化及完全自主的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)至少存在以下技術(shù)問題：如何對(duì)機(jī)器人進(jìn)行室內(nèi)定位導(dǎo)航，并且讓機(jī)器人的定位導(dǎo)航方法簡(jiǎn)單易用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中如何對(duì)機(jī)器人進(jìn)行室內(nèi)定位導(dǎo)航，并且讓機(jī)器人的定位導(dǎo)航方法簡(jiǎn)單易用的技術(shù)問題，提供一種機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)和方法，技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法，包括：

設(shè)置定位系統(tǒng)中所用到的至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值，根據(jù)至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值建立絕對(duì)坐標(biāo)系；

接收對(duì)所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的設(shè)定；

獲取所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)；

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)；

在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)；

根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的過程行走路徑。

可選地，在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)之后，所述方法還包括：

對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)；

所述根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的過程行走路徑具體包括：

根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、校正后更新后當(dāng)前位置和更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑。

可選地，所述機(jī)器人包括多個(gè)姿態(tài)傳感器，在多個(gè)姿態(tài)傳感器相互之間的連線所在的安裝平面構(gòu)建相對(duì)坐標(biāo)系，其中，相對(duì)坐標(biāo)系x軸方向平行于地面且與機(jī)器人運(yùn)行方向一致，相對(duì)坐標(biāo)系y軸方向平行于地面，所述對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)具體包括：

通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的當(dāng)前姿態(tài)角α；

通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的更新后當(dāng)前姿態(tài)角β；

通過以下算式更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角：

γ＝β-α

式中，γ為通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取的所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)校正的更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體包括：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于位置閾值d；

若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ，并計(jì)算所述夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a；

判斷所述差值a是否大于第一方位閾值a1；

若所述差值a大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述差值a的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若所述差值a不大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，則獲取目標(biāo)姿態(tài)時(shí)所述機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)角δ，并計(jì)算當(dāng)前姿態(tài)角α與目標(biāo)姿態(tài)角δ之間的差值b；

判斷所述差值b是否大于第二方位閾值a2；

若所述差值b大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述差值b的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b不大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人停止。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體包括：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于距離閾值d1；

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx；

判斷所述目標(biāo)差值xx是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx；

若所述目標(biāo)差值xx大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，則根據(jù)所述目標(biāo)差值xx的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或者后退。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值yy；

判斷所述目標(biāo)差值yy是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy；

若所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，所述目標(biāo)差值yy大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述目標(biāo)差值yy和機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或后退。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)

算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

可選地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

若所述目標(biāo)距離d不大于距離閾值d1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制端、機(jī)器人本體控制端和用于連接所述遠(yuǎn)程控制端和機(jī)器人本體控制端的服務(wù)器端：

所述遠(yuǎn)程控制端用于設(shè)置定位系統(tǒng)中所用到的至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值，根據(jù)至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值建立絕對(duì)坐標(biāo)系；接收對(duì)所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的設(shè)定；

所述機(jī)器人本體控制端用于獲取所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)；接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)；在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)；根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的過程行走路徑。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)之后，對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)；根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、校正后更新后當(dāng)前位置和更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑。

可選地，所述機(jī)器人包括多個(gè)姿態(tài)傳感器，在多個(gè)姿態(tài)傳感器相互之間的連線所在的安裝平面構(gòu)建相對(duì)坐標(biāo)系，其中，相對(duì)坐標(biāo)系x軸方向平行于地面且與機(jī)器人運(yùn)行方向一致，相對(duì)坐標(biāo)系y軸方向平行于地面；

所述機(jī)器人本體控制器還用于通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的當(dāng)前姿態(tài)角α；通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的更新后當(dāng)前姿態(tài)角β；

通過以下算式更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角：

γ＝β-α

式中，γ為通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取的所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)校正的更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于位置閾值d；

若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ，并計(jì)算所述夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a；

判斷所述差值a是否大于第一方位閾值a1；

若所述差值a大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述差值a的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若所述差值a不大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，則獲取目標(biāo)姿態(tài)時(shí)所述機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)角δ，并計(jì)算當(dāng)前姿態(tài)角α與目標(biāo)姿態(tài)角δ之間的差值b；

判斷所述差值b是否大于第二方位閾值a2；

若所述差值b大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述差值b的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b不大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人停止。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于距離閾值d1；

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx；

判斷所述目標(biāo)差值xx是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx；

若所述目標(biāo)差值xx大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，則根據(jù)所述目標(biāo)差值xx的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或者后退。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值yy；

判斷所述目標(biāo)差值yy是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy；

若所述目標(biāo)差值yy大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述目標(biāo)差值yy的取值范圍和機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或后退。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

可選地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于距離閾值d1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法包括：設(shè)置定位系統(tǒng)中所用到的至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值并據(jù)此建立絕對(duì)坐標(biāo)系；接收對(duì)所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的設(shè)定；獲取所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)；接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)；在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)，更新后當(dāng)前位置及更新后當(dāng)前姿態(tài)作為反饋，重新計(jì)算機(jī)器人的行走路徑。本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法，基于uwb室內(nèi)定位技術(shù)，設(shè)置至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值并據(jù)此建立絕對(duì)坐標(biāo)系，定位方法更簡(jiǎn)單易用；根據(jù)當(dāng)前/目標(biāo)位置和當(dāng)前/目標(biāo)姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的行走路徑，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，由于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致當(dāng)前位置/當(dāng)前姿態(tài)的變化，結(jié)合更新后當(dāng)前位置/更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的過程行走路徑，導(dǎo)航方位更符合實(shí)際室內(nèi)環(huán)境下機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)航，機(jī)器人位置可由定位系統(tǒng)獲得，機(jī)器人姿態(tài)由姿態(tài)傳感器獲得，整體上讓導(dǎo)航方法更簡(jiǎn)單易用。

【附圖說明】

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例通過與之對(duì)應(yīng)的附圖中的圖片進(jìn)行示例性說明，這些示例性說明并不構(gòu)成對(duì)實(shí)施例的限定，附圖中具有相同參考數(shù)字標(biāo)號(hào)的元件表示為類似的元件，除非有特別申明，附圖中的圖不構(gòu)成比例限制。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的絕對(duì)坐標(biāo)系示意圖。

圖3a為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖3b為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的閉環(huán)控制框圖。

圖4本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的機(jī)器人的姿態(tài)傳感器安裝示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法的流程圖。

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法的流程圖。

圖7為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法的流程圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

“超寬帶信號(hào)(uwb，ultrawideband)”是相對(duì)帶寬大于0.2或在傳輸?shù)娜魏螘r(shí)刻帶寬大于500mhz的信號(hào)。其脈沖信號(hào)時(shí)域?qū)挾仍秸?，距離分辨率越高，可以達(dá)到厘米級(jí)別的分辨率，測(cè)量發(fā)射點(diǎn)到接收點(diǎn)電磁波路徑達(dá)到測(cè)距的目的，直射信號(hào)對(duì)測(cè)距才有意義，反射信號(hào)都是干擾。uwb定位需要一個(gè)定位標(biāo)簽和若干個(gè)定位基站，具體最少需要幾個(gè)定位基站根據(jù)定位算法而不同，定位算法一般基于時(shí)延或到達(dá)角計(jì)算(tdoa/aoa)，最終算出定位標(biāo)簽的坐標(biāo)。uwb導(dǎo)航除了需要獲得定位物體的坐標(biāo)，還需要獲得當(dāng)前車身的角度，來控制機(jī)器人按照預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)。超寬帶定位技術(shù)是一種全新的、與傳統(tǒng)通信定位技術(shù)有極大差異的新技術(shù)。超寬帶通信不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級(jí)以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，因此具有g(shù)hz量級(jí)的帶寬。超寬帶定位技術(shù)具有穿透力強(qiáng)、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例1

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)100包括遠(yuǎn)程控制端11、服務(wù)器端12和機(jī)器人本體控制端13。其中，服務(wù)器端12用于連接所述遠(yuǎn)程控制端11和機(jī)器人本體控制端13，是遠(yuǎn)程控制端11和機(jī)器人本體控制端13之間的橋梁。

所述遠(yuǎn)程控制端11用于設(shè)置定位系統(tǒng)中所用到的至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值，根據(jù)至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值建立絕對(duì)坐標(biāo)系；接收對(duì)所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的設(shè)定。在一些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程控制端11還用于顯示在導(dǎo)航過程中機(jī)器人在地圖上的行走軌跡。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的絕對(duì)坐標(biāo)系示意圖。如圖2所示，絕對(duì)坐標(biāo)系的x軸/y軸標(biāo)示地圖中的x軸/y軸。根據(jù)基站的實(shí)際的安裝地點(diǎn)，可以確定在絕對(duì)坐標(biāo)系中，三個(gè)基站的坐標(biāo)位置分別為：基站a0(0，0)，a1(x1,0)，a2(x2，y2)。遠(yuǎn)程控制端11中的三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值的設(shè)置，是根據(jù)絕對(duì)坐標(biāo)系的基站的值來確定的。

所述機(jī)器人本體控制端13用于獲取所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)；接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)；在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)；根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的過程行走路徑。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)100，基于uwb室內(nèi)定位技術(shù)，設(shè)置至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值并據(jù)此建立絕對(duì)坐標(biāo)系，定位方法更簡(jiǎn)單易用；根據(jù)當(dāng)前/目標(biāo)位置和當(dāng)前/目標(biāo)姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的行走路徑，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，由于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致當(dāng)前位置/當(dāng)前姿態(tài)的變化，結(jié)合更新后當(dāng)前位置/更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的過程行走路徑，導(dǎo)航方位更符合實(shí)際室內(nèi)環(huán)境下機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)航，機(jī)器人位置可由定位系統(tǒng)獲得，機(jī)器人姿態(tài)由姿態(tài)傳感器獲得，整體上讓導(dǎo)航方法更簡(jiǎn)單易用。

圖3a為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。進(jìn)一步地，如圖3所示，機(jī)器人本體控制器11包括定位模塊14、導(dǎo)航控制模塊15、姿態(tài)檢測(cè)模塊16、電機(jī)控制模塊17和電機(jī)18等功能模塊。其中定位模塊14主要利用定位標(biāo)簽/定位基站142，幾個(gè)定位標(biāo)簽需要保證安裝在一個(gè)平面內(nèi)。采用三邊定位算法(基于時(shí)延或到達(dá)角計(jì)算(tdoa/aoa))，來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的實(shí)時(shí)定位功能。導(dǎo)航控制模塊15，主要運(yùn)行導(dǎo)航算法，來輸出控制信號(hào)，通過電機(jī)控制模塊17控制電機(jī)18轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、停止等行為。姿態(tài)檢測(cè)模塊16主要是利用imu傳感器(姿態(tài)傳感器)161對(duì)機(jī)器人的姿態(tài)角進(jìn)行檢測(cè)。姿態(tài)角是機(jī)器人的姿態(tài)在空間的一種描述，姿態(tài)角是相對(duì)于絕對(duì)坐標(biāo)系的角度。

在又一實(shí)施例中，所述機(jī)器人本體控制器11還用于：

在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)之后，對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)；根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑。

圖3b為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的閉環(huán)控制框圖。如圖3b所示，機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的閉環(huán)控制過程如下：

導(dǎo)航控制模塊15通過定位模塊14和姿態(tài)檢測(cè)模塊16接收到的機(jī)器人當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)和目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的信息作為輸入信號(hào)，經(jīng)過導(dǎo)航控制模塊15內(nèi)導(dǎo)航控制算法的運(yùn)算，輸出控制信號(hào)，該輸出控制信號(hào)作為電機(jī)控制模塊17的輸入來控制電機(jī)18，控制機(jī)器人移動(dòng)，機(jī)器人的移動(dòng)改變了機(jī)器人的位置和姿態(tài)，經(jīng)由定位模145和姿態(tài)檢測(cè)模塊16得到了機(jī)器人新的位置和姿態(tài)，并分別更新機(jī)器人當(dāng)前的位置和姿態(tài)為更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)，更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)作為反饋信號(hào)，重新作為導(dǎo)航控制模塊15的輸入信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正，提高移動(dòng)過程中機(jī)器人的姿態(tài)準(zhǔn)確度，讓結(jié)合更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算的機(jī)器人行走路徑更準(zhǔn)確而符合實(shí)際。

具體地，對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到校正的更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)的描述如下。圖4本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的機(jī)器人的姿態(tài)傳感器安裝示意圖。如圖4所示，所述機(jī)器人包括多個(gè)姿態(tài)傳感器，在多個(gè)姿態(tài)傳感器相互之間的連線所在的安裝平面構(gòu)建相對(duì)坐標(biāo)系，安裝平面平行于地面也平行于機(jī)器人的運(yùn)行平面。其中，相對(duì)坐標(biāo)系x軸方向平行于地面且與機(jī)器人運(yùn)行方向一致，相對(duì)坐標(biāo)系y軸方向平行于地面；

所述機(jī)器人本體控制器還用于通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的當(dāng)前姿態(tài)角α；通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的更新后當(dāng)前姿態(tài)角β；

通過以下算式更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角：

γ＝β-α

式中，γ為通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取的所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)校正的更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，計(jì)算更新后當(dāng)前姿態(tài)角β與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值作為更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角γ，計(jì)算方法簡(jiǎn)單有效，且更新后當(dāng)前姿態(tài)角β與當(dāng)前姿態(tài)角α均較容易獲取，可較快捷地校正。在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正，提高移動(dòng)過程中機(jī)器人的姿態(tài)準(zhǔn)確度，讓結(jié)合更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算的機(jī)器人行走路徑更準(zhǔn)確而符合實(shí)際。

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法的運(yùn)行基于位置和姿態(tài)反饋的導(dǎo)航算法控制流程圖。如圖6所示，在又一實(shí)施例中，所述機(jī)器人本體控制器11還用于運(yùn)行基于位置和姿態(tài)反饋的導(dǎo)航算法，具體地，所述機(jī)器人本體控制器11還用于：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于位置閾值d；

具體地，位置閾值d代表特定數(shù)值的距離，可結(jié)合室內(nèi)具體環(huán)境，如室內(nèi)面積大小、障礙物的多少、障礙物的存在時(shí)間及動(dòng)態(tài)變化，結(jié)合機(jī)器人的體積和機(jī)器人轉(zhuǎn)向所需空間，以及結(jié)合對(duì)目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的精確度等要求來設(shè)置。目標(biāo)距離d大于位置閾值d，至少表示機(jī)器人還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)，仍需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)之后前進(jìn)，或者直接控制機(jī)器人前進(jìn)。

若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ，并計(jì)算所述夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a；

具體地，若d>d，則進(jìn)一步考慮當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a大小，根據(jù)差值a大小及其是否大于第一方位閾值a1來控制機(jī)器人轉(zhuǎn)向后運(yùn)動(dòng)還是按照原方向前進(jìn)。

判斷所述差值a是否大于第一方位閾值a1；

若所述差值a大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述差值a的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值可以為正值，也可以為負(fù)值?？刂茩C(jī)器人轉(zhuǎn)向是左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)時(shí)，考慮轉(zhuǎn)得比較快速且高效的方向。例如θ-α＝30°，則應(yīng)控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)30°；θ-α＝-270°，也應(yīng)該控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)90°。

具體地，第一方位閾值a1代表特定數(shù)值的角度，第一方位閾值a1可結(jié)合不同的機(jī)器人款式/型號(hào)的機(jī)器人形狀及體積，以及結(jié)合對(duì)目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的精確度等要求來設(shè)置。

進(jìn)一步地，若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若所述差值a不大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)。即若d>d且a≤a1，則認(rèn)為機(jī)器人的前進(jìn)方向較符合所需的運(yùn)行方向，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)即可。

值得說明的是，在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)，在實(shí)際應(yīng)用中，可結(jié)合更新后當(dāng)前位置、更新后當(dāng)前姿態(tài)、目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，以及計(jì)算更新后當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的更新后目標(biāo)距離d’并判斷所述更新目標(biāo)距離d’是否大于位置閾值d，根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)一步控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)或停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a大于第一方位閾值a1，即d>d且a>a1，根據(jù)a的取值范圍，輸出使機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的控制命令；d>d且a>a1至少表示機(jī)器人還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)，仍需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)之后前進(jìn)，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)。若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a大于第一方位閾值a1，即d>d且a≤a1，輸出使機(jī)器人前進(jìn)的命令；d>d且a≤a1至少表示機(jī)器人還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置，但機(jī)器人姿態(tài)符合移動(dòng)到目標(biāo)姿態(tài)要求范圍內(nèi)的角度(小于或等于第一方位閾值a1)，僅需根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)。設(shè)置位置閾值d和第一方位閾值a1，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮二者聯(lián)系及相互的反饋，相輔相成，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

更進(jìn)一步地，所述機(jī)器人本體控制器11還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，則獲取目標(biāo)姿態(tài)時(shí)所述機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)角δ，并計(jì)算當(dāng)前姿態(tài)角α與目標(biāo)姿態(tài)角δ之間的差值b；具體地，若d<d，則至少表示機(jī)器人已經(jīng)移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)，僅需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)姿態(tài)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和停止。

判斷所述差值b是否大于第二方位閾值a2；

具體地，第二方位閾值a2代表特定數(shù)值的角度，第二方位閾值a2可結(jié)合不同的機(jī)器人款式/型號(hào)的機(jī)器人形狀及體積，以及結(jié)合對(duì)目標(biāo)位置或目標(biāo)姿態(tài)的精確度等要求來設(shè)置。

若所述當(dāng)前姿態(tài)角α與目標(biāo)姿態(tài)角δ之間的差值b大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述差值b的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，若當(dāng)前姿態(tài)角α與目標(biāo)姿態(tài)角δ之間的差值b大于第二方位閾值a2，即b>a2，b的取值可以為正值，也可以為負(fù)值?？刂茩C(jī)器人轉(zhuǎn)向是左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)時(shí)，考慮轉(zhuǎn)得比較快速且高效的方向。例如δ-α＝5°，則應(yīng)控制機(jī)器人右轉(zhuǎn)5°；δ-α＝-10°，也應(yīng)該控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)10°。

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b不大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人停止。即若d>d且b≤a2，則認(rèn)為機(jī)器人的當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)較符合目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人停止即可。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b大于第二方位閾值a2，即d<d且b>a2，根據(jù)b的取值范圍，輸出使機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的控制命令；d<d且b>a2至少表示機(jī)器人已經(jīng)移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)，僅需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)姿態(tài)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，以使機(jī)器人姿態(tài)符合目標(biāo)姿態(tài)要求范圍內(nèi)的角度；若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b不大于第二方位閾值a2，即d<d且b≤a2，輸出使機(jī)器人停止的命令；表示機(jī)器人已經(jīng)移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)，且機(jī)器人姿態(tài)符合目標(biāo)姿態(tài)要求范圍內(nèi)的角度(小于或等于第二方位閾值a2)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制停止。設(shè)置位置閾值d、第一方位閾值a1和第二方位閾值a2，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮二者聯(lián)系及相互的反饋，相輔相成，基于位置和姿態(tài)反饋的導(dǎo)航算法,本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法的運(yùn)行基于位置反饋的導(dǎo)航算法控制流程圖。如圖7所示，在另一實(shí)施例中，所述機(jī)器人本體控制器11還用于運(yùn)行基于位置反饋的導(dǎo)航算法，具體地所述機(jī)器人本體控制器11還用于：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于距離閾值d1；

具體地，距離閾值d1代表特定數(shù)值的距離，可結(jié)合室內(nèi)具體環(huán)境，如室內(nèi)面積大小、障礙物的多少、障礙物的存在時(shí)間及動(dòng)態(tài)變化，結(jié)合機(jī)器人的體積和機(jī)器人轉(zhuǎn)向所需空間，以及結(jié)合對(duì)目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的精確度等要求來設(shè)置。目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，至少表示機(jī)器人還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)，仍需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)之后前進(jìn)，或者直接控制機(jī)器人前進(jìn)。

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx；

具體地，若d>d1，則進(jìn)一步考慮當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx大小，根據(jù)差值xx大小及其是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx來控制機(jī)器人按照原方向前進(jìn)或后退。

判斷所述目標(biāo)差值xx是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx；

若所述目標(biāo)差值xx大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，則根據(jù)所述目標(biāo)差值xx的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或者后退。即若d>d1、xx>dx，則認(rèn)為機(jī)器人的當(dāng)前位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸方向離目標(biāo)位置還有一段距離，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)或后退即可。

進(jìn)一步地，當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx可以為正值，也可以為負(fù)值。如為正值，則應(yīng)控制機(jī)器人后退；如為負(fù)值，也應(yīng)該控制機(jī)器人前進(jìn)。

具體地，絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx代表特定數(shù)值的距離，可結(jié)合室內(nèi)具體環(huán)境，如室內(nèi)面積大小、障礙物的多少、障礙物的存在時(shí)間及動(dòng)態(tài)變化，結(jié)合機(jī)器人的體積和機(jī)器人轉(zhuǎn)向所需空間，以及結(jié)合對(duì)目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的精確度等要求來設(shè)置。

進(jìn)一步地，若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值yy；

具體地，若d>d1，則進(jìn)一步考慮當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx大小，以及當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值yy大小，根據(jù)目標(biāo)差值xx大小及目標(biāo)差值yy大小來控制機(jī)器人前進(jìn)或后退。

判斷所述目標(biāo)差值yy是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy；

若所述目標(biāo)差值yy大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述目標(biāo)差值yy的取值范圍和機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或后退。即若d>d1、xx<dx且yy>dy，則認(rèn)為機(jī)器人的當(dāng)前位置在絕對(duì)坐標(biāo)系y軸方向離目標(biāo)位置還有一段距離，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)或后退即可。

進(jìn)一步地，當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值yy可以為正值，也可以為負(fù)值。如為正值，則應(yīng)控制機(jī)器人后退；如為負(fù)值，也應(yīng)該控制機(jī)器人前進(jìn)。

具體地，絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy代表特定數(shù)值的距離，可結(jié)合室內(nèi)具體環(huán)境，如室內(nèi)面積大小、障礙物的多少、障礙物的存在時(shí)間及動(dòng)態(tài)變化，結(jié)合機(jī)器人的體積和機(jī)器人轉(zhuǎn)向所需空間，以及結(jié)合對(duì)目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的精確度等要求來設(shè)置。

值得說明的是，在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置，在實(shí)際應(yīng)用中，可結(jié)合更新后當(dāng)前位置、當(dāng)前姿態(tài)、目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，以及計(jì)算更新后當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的更新后目標(biāo)距離d’并判斷所述更新目標(biāo)距離d’是否大于距離閾值d1，根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)一步控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)或停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，所述目標(biāo)差值xx大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，則根據(jù)所述目標(biāo)差值xx的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或者后退，即d>d1且xx>dx，根據(jù)目標(biāo)差值xx大小，輸出使機(jī)器人前進(jìn)或者后退的控制命令；d>d1且xx>dx至少表示機(jī)器人在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸方向還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置，仍需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)或后退，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)。若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，若所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，并且若所述目標(biāo)差值yy大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述目標(biāo)差值yy的取值范圍和機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或后退。即d>d1、xx<dx且yy>dy，輸出使機(jī)器人前進(jìn)或后退的命令；d>d1、xx<dx且yy>dy至少表示機(jī)器人在絕對(duì)坐標(biāo)系y軸方向還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置，仍需根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)或后退，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)。設(shè)置距離閾值d1、絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx和絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的距離，或者雙重考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸及y軸的距離，基于位置反饋來導(dǎo)航，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

更進(jìn)一步地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。即若d>d1、xx<dx且yy<dy，則認(rèn)為機(jī)器人的當(dāng)前位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸方向和y軸方向均靠近目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人停止即可。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。若d>d1、xx<dx且yy<dy，在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸方向和y軸方向均靠近目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人停止即可。設(shè)置距離閾值d1、絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx和絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中雙重考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸及y軸的距離，基于位置反饋來導(dǎo)航，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

更進(jìn)一步地，所述機(jī)器人本體控制器還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于距離閾值d1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d不大于距離閾值d1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。若d≤d1,至少表示機(jī)器人在絕對(duì)坐標(biāo)系中已經(jīng)移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人停止即可。設(shè)置距離閾值d1,在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的差值，基于位置反饋來導(dǎo)航，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法，如圖5所示，包括：

步驟301、設(shè)置定位系統(tǒng)中所用到的至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值，根據(jù)至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值建立絕對(duì)坐標(biāo)系；

步驟302、接收對(duì)所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的設(shè)定；

步驟303、獲取所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)；

步驟304、接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)；

步驟305、在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)；

步驟306、根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的過程行走路徑。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提出的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法與系統(tǒng)實(shí)施例提出的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)基于相同的發(fā)明構(gòu)思，系統(tǒng)實(shí)施例與方法實(shí)施例中的相應(yīng)技術(shù)內(nèi)容可相互適用，此處不再詳述。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法，基于uwb室內(nèi)定位技術(shù)，設(shè)置至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值并據(jù)此建立絕對(duì)坐標(biāo)系，定位方法更簡(jiǎn)單易用；根據(jù)當(dāng)前/目標(biāo)位置和當(dāng)前/目標(biāo)姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的行走路徑，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，由于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致當(dāng)前位置/當(dāng)前姿態(tài)的變化，結(jié)合更新后當(dāng)前位置/更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的過程行走路徑，導(dǎo)航方位更符合實(shí)際室內(nèi)環(huán)境下機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)航，機(jī)器人位置可由定位系統(tǒng)獲得，機(jī)器人姿態(tài)由姿態(tài)傳感器獲得，整體上讓導(dǎo)航方法更簡(jiǎn)單易用。

在另一實(shí)施例中，

在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)之后，所述機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法還包括：

步驟307、對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)；

所述根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的過程行走路徑具體包括：

步驟3061、根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正，提高移動(dòng)過程中機(jī)器人的姿態(tài)準(zhǔn)確度，讓結(jié)合更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算的機(jī)器人行走路徑更準(zhǔn)確而符合實(shí)際。

具體地，對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到校正的更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)的描述如下。

步驟309、通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的當(dāng)前姿態(tài)角α；

步驟310、通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的更新后當(dāng)前姿態(tài)角β；

通過以下算式更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角：

γ＝β-α

式中，γ為通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取的所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)校正的更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提出的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法與實(shí)體裝置實(shí)施例提出的移動(dòng)機(jī)器人基于相同的發(fā)明構(gòu)思，實(shí)體裝置實(shí)施例與方法實(shí)施例中的相應(yīng)技術(shù)內(nèi)容可相互適用，此處不再詳述。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，計(jì)算更新后當(dāng)前姿態(tài)角β與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值作為更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角γ，計(jì)算方法簡(jiǎn)單有效，且更新后當(dāng)前姿態(tài)角β與當(dāng)前姿態(tài)角α均較容易獲取，可較快捷地校正。在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正，提高移動(dòng)過程中機(jī)器人的姿態(tài)準(zhǔn)確度，讓結(jié)合更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算的機(jī)器人行走路徑更準(zhǔn)確而符合實(shí)際。

在又一實(shí)施例中，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體包括：

步驟3041、接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

步驟3042、計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

步驟3043、判斷所述目標(biāo)距離d是否大于位置閾值d；

步驟3044、若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ，并計(jì)算所述夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a；

步驟3045、判斷所述差值a是否大于第一方位閾值a1；

步驟3046、若所述差值a大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述差值a的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

步驟3047、若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若所述差值a不大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a大于第一方位閾值a1，即d>d且a>a1，根據(jù)a的取值范圍，輸出使機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的控制命令；d>d且a>a1至少表示機(jī)器人還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)，仍需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)之后前進(jìn)，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)。若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a大于第一方位閾值a1，即d>d且a≤a1，輸出使機(jī)器人前進(jìn)的命令；d>d且a≤a1至少表示機(jī)器人還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置，但機(jī)器人姿態(tài)符合移動(dòng)到目標(biāo)姿態(tài)要求范圍內(nèi)的角度(小于或等于第一方位閾值a1)，僅需根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)。設(shè)置位置閾值d和第一方位閾值a1，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮二者聯(lián)系及相互的反饋，相輔相成，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

更進(jìn)一步地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

步驟3048、若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，則獲取目標(biāo)姿態(tài)時(shí)所述機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)角δ，并計(jì)算當(dāng)前姿態(tài)角α與目標(biāo)姿態(tài)角δ之間的差值b；

步驟3049、判斷所述差值b是否大于第二方位閾值a2；

步驟3140、若所述b大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述差值b的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

步驟3141、若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b不大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b大于第二方位閾值a2，即d<d且b>a2，根據(jù)b的取值范圍，輸出使機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的控制命令；d<d且b>a2至少表示機(jī)器人已經(jīng)移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)，僅需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)姿態(tài)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，以使機(jī)器人姿態(tài)符合目標(biāo)姿態(tài)要求范圍內(nèi)的角度；若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b不大于第二方位閾值a2，即d<d且b≤a2，輸出使機(jī)器人停止的命令；表示機(jī)器人已經(jīng)移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于位置閾值d)，且機(jī)器人姿態(tài)符合目標(biāo)姿態(tài)要求范圍內(nèi)的角度(小于或等于第二方位閾值a2)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制停止。設(shè)置位置閾值d、第一方位閾值a1和第二方位閾值a2，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮二者聯(lián)系及相互的反饋，相輔相成，基于位置和姿態(tài)反饋的導(dǎo)航算法,本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

在另一實(shí)施例中，所述機(jī)器人本體控制器11還用于運(yùn)行基于位置反饋的導(dǎo)航算法，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體包括：

步驟3142、接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

步驟3143、計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

步驟3144、判斷所述目標(biāo)距離d是否大于距離閾值d1；

步驟3145、若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx；

步驟3146、判斷所述目標(biāo)差值xx是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx；

步驟3147、若所述目標(biāo)差值xx大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，則根據(jù)所述目標(biāo)差值xx的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或者后退。

進(jìn)一步地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

步驟3148、若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值yy；

步驟3149、判斷所述目標(biāo)差值yy是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy；

步驟3240、若所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，若所述目標(biāo)差值yy大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述目標(biāo)差值yy的取值范圍和機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或后退。

更進(jìn)一步地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

步驟3241、若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，所述目標(biāo)差值xx大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，則根據(jù)所述目標(biāo)差值xx的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或者后退，即d>d1且xx>dx，根據(jù)目標(biāo)差值xx大小，輸出使機(jī)器人前進(jìn)或者后退的控制命令；d>d1且xx>dx至少表示機(jī)器人在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸方向還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置，仍需控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)或后退，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)。若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，若所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，并且若所述目標(biāo)差值yy大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述目標(biāo)差值yy的取值范圍和機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或后退。即d>d1、xx<dx且yy>dy，輸出使機(jī)器人前進(jìn)或后退的命令；d>d1、xx<dx且yy>dy至少表示機(jī)器人在絕對(duì)坐標(biāo)系y軸方向還未移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置，仍需根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人前進(jìn)或后退，以使機(jī)器人可以移動(dòng)到靠近設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)。設(shè)置距離閾值d1、絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx和絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的距離，或者雙重考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸及y軸的距離，基于位置反饋來導(dǎo)航，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

更進(jìn)一步地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

步驟3242、若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。若d>d1、xx<dx且yy<dy，在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸方向和y軸方向均靠近目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人停止即可。設(shè)置距離閾值d1、絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx和絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中雙重考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置在絕對(duì)坐標(biāo)系x軸及y軸的距離，基于位置反饋來導(dǎo)航，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

更進(jìn)一步地，再進(jìn)一步地，所述接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具體還包括：

步驟3243、若所述目標(biāo)距離d不大于距離閾值d1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，若所述目標(biāo)距離d不大于距離閾值d1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。若d≤d1,至少表示機(jī)器人在絕對(duì)坐標(biāo)系中已經(jīng)移動(dòng)到設(shè)定的目標(biāo)位置的一定范圍內(nèi)(小于或等于距離閾值d1)，根據(jù)機(jī)器人的行走路徑控制機(jī)器人停止即可。設(shè)置距離閾值d1,在機(jī)器人定位和導(dǎo)航過程中考慮機(jī)器人的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的差值，基于位置反饋來導(dǎo)航，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)更簡(jiǎn)單易用且符合實(shí)際需求，提升了用戶體驗(yàn)。

實(shí)施例3

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置200，如圖8所示，機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置200包括建立絕對(duì)坐標(biāo)系模塊201、目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)接收模塊202、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)獲取模塊203、計(jì)算及控制模塊204、更新模塊205和更新后計(jì)算模塊206。

在本實(shí)施例中，建立絕對(duì)坐標(biāo)系模塊201，用于設(shè)置定位系統(tǒng)中所用到的至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值，根據(jù)至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值建立絕對(duì)坐標(biāo)系；

目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)接收模塊202，用于接收對(duì)所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)的設(shè)定；

當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)獲取模塊203，用于獲取所述機(jī)器人在所述絕對(duì)坐標(biāo)系的當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)；

計(jì)算及控制模塊204，用于接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑，根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)；

更新模塊205，用于在所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，更新當(dāng)前位置為更新后當(dāng)前位置及更新當(dāng)前姿態(tài)為更新后當(dāng)前姿態(tài)；

更新后計(jì)算模塊206，用于根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、更新后當(dāng)前位置和更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的過程行走路徑。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還包括：

校正模塊207，用于對(duì)所述更新后當(dāng)前姿態(tài)進(jìn)行校正得到更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)；

所述更新后計(jì)算模塊206還用于：

根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、校正后更新后當(dāng)前位置和更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑。

在又一實(shí)施例中，所述機(jī)器人包括多個(gè)姿態(tài)傳感器，在多個(gè)姿態(tài)傳感器相互之間的連線所在的安裝平面構(gòu)建相對(duì)坐標(biāo)系，其中，相對(duì)坐標(biāo)系x軸方向平行于地面且與機(jī)器人運(yùn)行方向一致，相對(duì)坐標(biāo)系y軸方向平行于地面，所述校正模塊207還用于：

通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的當(dāng)前姿態(tài)角α；

通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)的更新后當(dāng)前姿態(tài)角β；

通過以下算式更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角：

γ＝β-α

式中，γ為通過所述機(jī)器人的姿態(tài)傳感器獲取的所述機(jī)器人處于更新后當(dāng)前姿態(tài)時(shí)校正的更新及校正后當(dāng)前姿態(tài)角。

在另一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于位置閾值d；

若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的連線與絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的夾角θ，并計(jì)算所述夾角θ與當(dāng)前姿態(tài)角α的差值a；

判斷所述差值a是否大于第一方位閾值a1；

若所述差值a大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述差值a的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

在另一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

若所述目標(biāo)距離d大于位置閾值d，若所述差值a不大于第一方位閾值a1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)。

在又一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，則獲取目標(biāo)姿態(tài)時(shí)所述機(jī)器人的目標(biāo)姿態(tài)角δ，并計(jì)算當(dāng)前姿態(tài)角α與目標(biāo)姿態(tài)角δ之間的差值b；

判斷所述差值b是否大于第二方位閾值a2；

若所述差值b大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述差值b的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。

在再一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于位置閾值d，若所述差值b不大于第二方位閾值a2，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑控制所述機(jī)器人停止。

在還一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

接收導(dǎo)航開始的指令，根據(jù)所述目標(biāo)位置、目標(biāo)姿態(tài)、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算所述機(jī)器人的行走路徑；

計(jì)算當(dāng)前位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)距離d；

判斷所述目標(biāo)距離d是否大于距離閾值d1；

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值xx；

判斷所述目標(biāo)差值xx是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx；

若所述目標(biāo)差值xx大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，則根據(jù)所述目標(biāo)差值xx的取值范圍以及所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或者后退。

在另一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，計(jì)算當(dāng)前位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置在所述絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的坐標(biāo)值的目標(biāo)差值yy；

判斷所述目標(biāo)差值yy是否大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy；

若所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，所述目標(biāo)差值yy大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述目標(biāo)差值yy和機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人前進(jìn)或后退。

在又一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

若所述目標(biāo)距離d大于距離閾值d1，并且所述目標(biāo)差值xx不大于絕對(duì)坐標(biāo)系x軸的位置閾值dx，以及所述目標(biāo)差值yy不大于絕對(duì)坐標(biāo)系y軸的位置閾值dy，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

在還一實(shí)施例中，所述計(jì)算及控制模塊204還用于：

若所述目標(biāo)距離d不大于距離閾值d1，則根據(jù)所述機(jī)器人的行走路徑，控制所述機(jī)器人停止。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提出的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置200與機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)施例、機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法實(shí)施例基于相同的發(fā)明構(gòu)思、機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置200與本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例提出的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)、本發(fā)明方法實(shí)施例提出的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航方法基于相同的發(fā)明構(gòu)思，系統(tǒng)實(shí)施例、方法實(shí)施例與裝置實(shí)施例中的相應(yīng)技術(shù)內(nèi)容可相互適用，此處不再詳述。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置200包括建立絕對(duì)坐標(biāo)系模塊201、目標(biāo)位置和目標(biāo)姿態(tài)接收模塊202、當(dāng)前位置和當(dāng)前姿態(tài)獲取模塊203、計(jì)算及控制模塊204、更新模塊205和更新后計(jì)算模塊206。本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航裝置200，基于uwb室內(nèi)定位技術(shù)，設(shè)置至少三個(gè)基站的初始坐標(biāo)值并據(jù)此建立絕對(duì)坐標(biāo)系，定位方法更簡(jiǎn)單易用；根據(jù)當(dāng)前/目標(biāo)位置和當(dāng)前/目標(biāo)姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的行走路徑，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，由于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致當(dāng)前位置/當(dāng)前姿態(tài)的變化，結(jié)合更新后當(dāng)前位置/更新后當(dāng)前姿態(tài)計(jì)算機(jī)器人的過程行走路徑，導(dǎo)航方位更符合實(shí)際室內(nèi)環(huán)境下機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)航，機(jī)器人位置可由定位系統(tǒng)獲得，機(jī)器人姿態(tài)由姿態(tài)傳感器獲得，整體上讓導(dǎo)航方法更簡(jiǎn)單易用。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；在本申請(qǐng)的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本申請(qǐng)的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明，它們沒有在細(xì)節(jié)中提供；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請(qǐng)各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。