本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

服務(wù)機(jī)器人和傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人相比，主要突出為以下幾點(diǎn)：

環(huán)境復(fù)雜：服務(wù)機(jī)器人需要在人類環(huán)境中生存和完成任務(wù)，而人類環(huán)境和工業(yè)環(huán)境相比最大的特點(diǎn)就是動(dòng)態(tài)、復(fù)雜，有隨處走動(dòng)的人類，也可能隨時(shí)間的變化而發(fā)生局部的改變：

需要移動(dòng)：大部分服務(wù)機(jī)器人都不像絕大多數(shù)的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人一樣固定在某個(gè)位置，而需要在整個(gè)環(huán)境中移動(dòng)以完成任務(wù)，而且上一點(diǎn)中提到復(fù)雜的環(huán)境更是加大了移動(dòng)的難度：

交互頻繁：需要和人類近距離、大頻率的交互：

任務(wù)復(fù)雜：任務(wù)本身比工業(yè)機(jī)器人面對(duì)的要復(fù)雜，加上環(huán)境的復(fù)雜性和可能需要和人類交互，更是加大了任務(wù)的難度。其中，移動(dòng)是服務(wù)機(jī)器人大多數(shù)任務(wù)的基礎(chǔ)，而環(huán)境的復(fù)雜性對(duì)移動(dòng)又是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，一般會(huì)使用各種傳感器(聲吶、激光、紅外、攝像頭等)來感知其周圍環(huán)境，將感知的結(jié)果進(jìn)行處理之后融合到一個(gè)全局的環(huán)境表示系統(tǒng)中去，得到對(duì)整個(gè)環(huán)境的認(rèn)知，從而為后繼的移動(dòng)任務(wù)提供決策基礎(chǔ)；另一方面，機(jī)器人也會(huì)使用傳感器實(shí)時(shí)的檢測結(jié)果來控制每一步的具體運(yùn)動(dòng)，從而能夠面對(duì)動(dòng)態(tài)變換的環(huán)境。在機(jī)器人領(lǐng)域，一般將第一個(gè)過程稱為制圖，將第二個(gè)過程稱為導(dǎo)航，其中，制圖中涉及到的地圖表示對(duì)導(dǎo)航起著至關(guān)重要的影響。而導(dǎo)航中比較關(guān)鍵的就是定位、路徑規(guī)劃和實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制。至于交互，在未來服務(wù)機(jī)器人發(fā)展中，一個(gè)簡單便捷而又自然交互界面很有可能是一款服務(wù)機(jī)器人能否迅速為用戶接受，成功打開市場的關(guān)鍵因素。

現(xiàn)在比較流行的同步定位和地圖構(gòu)建技術(shù)是SLAM算法，路徑規(guī)劃算法有A*、D*等算法。而單純定位算法有很多，比如ZigBee定位、WiFi定位、UWB定位等；多機(jī)器人控制主要是網(wǎng)絡(luò)化控制、分布式控制或者是操控系統(tǒng)。

目前，機(jī)器人技術(shù)在視覺上的應(yīng)用是識(shí)別和定位；在導(dǎo)航上采用的是路徑規(guī)劃算法規(guī)劃路徑；或者是綜合視覺定位和導(dǎo)航對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位導(dǎo)航。但目前的基于視覺的定位導(dǎo)航需要大量的運(yùn)算，不能簡單快速地進(jìn)行定位導(dǎo)航，誤差比較大，而且在應(yīng)用于多機(jī)器人上有很大的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法及系統(tǒng)，解決了目前的應(yīng)用于機(jī)器人上的基于視覺的定位導(dǎo)航需要大量的運(yùn)算，不能簡單快速地進(jìn)行定位導(dǎo)航，誤差比較大，而且在應(yīng)用于多機(jī)器人上有很大的限制的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法，包括：

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊、機(jī)器人、機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊，機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊設(shè)置于機(jī)器人上；

方法步驟包括：機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置機(jī)器人的ID信息；

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息；

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖；

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑；

機(jī)器人根據(jù)機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑進(jìn)行巡航。

優(yōu)選地，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置機(jī)器人的ID信息包括：

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置機(jī)器人的ID、機(jī)器人上的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊的ID標(biāo)簽及機(jī)器人行走的優(yōu)先級(jí)。

優(yōu)選地，定位信息包括空間三維坐標(biāo)；

環(huán)境信息包括環(huán)境圖像和環(huán)境圖像深度信息，環(huán)境圖像深度信息包括環(huán)境圖像中物體到攝像頭的距離。

優(yōu)選地，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖具體包括：

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)空間三維坐標(biāo)、環(huán)境圖像和環(huán)境圖像深度信息在三維地圖中描繪并建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖。

優(yōu)選地，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑具體包括：

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)機(jī)器人的模型生成模型中心與障礙物間的安全距離圓，并根據(jù)安全距離圓的圓心和立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑。

優(yōu)選地，機(jī)器人根據(jù)機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑進(jìn)行巡航具體包括：

機(jī)器人根據(jù)獲取到的由機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑指令中的巡航路徑進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)返回定位信息至機(jī)器人中央服務(wù)模塊，接受機(jī)器人中央服務(wù)模塊的監(jiān)控。

優(yōu)選地，至少兩個(gè)機(jī)器人在巡航路徑過程中發(fā)生相碰時(shí)，按機(jī)器人的優(yōu)先級(jí)的高低決定機(jī)器人的行走順序。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航系統(tǒng)，包括：

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊、機(jī)器人、機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊，機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊設(shè)置于機(jī)器人上；

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊包括：設(shè)置單元，用于設(shè)置機(jī)器人的ID信息；

獲取單元，用于控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息；

建立單元，用于根據(jù)定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖；

規(guī)劃單元，用于根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑；

發(fā)送單元，用于發(fā)送巡航路徑至機(jī)器人。

優(yōu)選地，規(guī)劃單元包括：

生成規(guī)劃子單元，用于根據(jù)機(jī)器人的模型生成模型中心與障礙物間的安全距離圓，并根據(jù)安全距離圓的圓心和立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑。

優(yōu)選地，機(jī)器人上安裝有避障傳感器。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法及系統(tǒng)，包括：機(jī)器人中央服務(wù)器模塊、機(jī)器人、機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊，機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊設(shè)置于機(jī)器人上；方法步驟包括：機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置機(jī)器人的ID信息；機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息；機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖；機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑；機(jī)器人根據(jù)機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑進(jìn)行巡航，本發(fā)明實(shí)施例中通過UWB定位模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的定位，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)機(jī)器人信息進(jìn)行快速定位并獲得空間三維坐標(biāo)的定位信息，并通過UWB定位與深度視覺的結(jié)合，構(gòu)建出更為準(zhǔn)確的立體環(huán)境地圖，再通過立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑，準(zhǔn)確快速的實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主巡航，解決了目前的應(yīng)用于機(jī)器人上的基于視覺的定位導(dǎo)航需要大量的運(yùn)算，不能簡單快速地進(jìn)行定位導(dǎo)航，誤差比較大，而且在應(yīng)用于多機(jī)器人上有很大的限制的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的UWB定位模塊的工作過程的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航系統(tǒng)的機(jī)器人中央服務(wù)器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法及系統(tǒng)，用于解決目前的應(yīng)用于機(jī)器人上的基于視覺的定位導(dǎo)航需要大量的運(yùn)算，不能簡單快速地進(jìn)行定位導(dǎo)航，誤差比較大，而且在應(yīng)用于多機(jī)器人上有很大的限制的技術(shù)問題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法的一個(gè)實(shí)施例包括：

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊、機(jī)器人、機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊，機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊設(shè)置于機(jī)器人上；

方法步驟包括：101、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置機(jī)器人的ID信息；

首先，為方便管理，由機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置用于巡航的機(jī)器人的ID信息，并事先對(duì)機(jī)器人的狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保每個(gè)用于巡航的機(jī)器人均可正常與機(jī)器人中央服務(wù)器模塊進(jìn)行通訊并進(jìn)行巡航。

102、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息；

在設(shè)置完畢機(jī)器人的ID信息并檢查機(jī)器人的狀態(tài)無誤后，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行在實(shí)體環(huán)境中的首次巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息。在機(jī)器人的首次巡航過程中，機(jī)器人需要通過UWB定位系統(tǒng)模塊實(shí)時(shí)獲取到定位信息及通過深度攝像頭模塊實(shí)時(shí)獲取到環(huán)境信息并發(fā)送給機(jī)器人中央服務(wù)器模塊，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊通過機(jī)器人身上的無線通訊模塊獲取到定位信息和環(huán)境信息，并將定位信息和環(huán)境信息實(shí)時(shí)記錄結(jié)合起來。

103、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖；

在機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息之后，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)實(shí)時(shí)記錄結(jié)合起來的定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖。

104、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑；

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖之后，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑，可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃出一條道路暢通、視野寬廣的最適合機(jī)器人巡航的路徑。

此外，還可以根據(jù)實(shí)際需要由人為進(jìn)行對(duì)機(jī)器人巡航路徑的規(guī)劃，使得巡航路徑更為人性化、更便捷。

105、機(jī)器人根據(jù)機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑進(jìn)行巡航。

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃好機(jī)器人的巡航路徑后，機(jī)器人根據(jù)機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)監(jiān)控巡航路徑上的環(huán)境傳輸至機(jī)器人中央服務(wù)器模塊進(jìn)行監(jiān)控及記錄。

以上為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述，以下將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法的另一個(gè)實(shí)施例包括：

201、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置機(jī)器人的ID、機(jī)器人上的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊的ID標(biāo)簽及機(jī)器人行走的優(yōu)先級(jí)；

首先，為方便管理，由機(jī)器人中央服務(wù)器模塊設(shè)置用于巡航的機(jī)器人的ID、機(jī)器人上的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊的ID標(biāo)簽及機(jī)器人行走的優(yōu)先級(jí)，并事先對(duì)機(jī)器人的狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保每個(gè)用于巡航的機(jī)器人均可正常與機(jī)器人中央服務(wù)器模塊進(jìn)行通訊并進(jìn)行巡航。其中，機(jī)器人行走的優(yōu)先級(jí)為當(dāng)多個(gè)機(jī)器人工作巡航過程中發(fā)生碰頭時(shí)，為防止?fàn)帗屄窂蕉O(shè)置優(yōu)先級(jí)使得優(yōu)先級(jí)高的機(jī)器人先行走，優(yōu)先級(jí)低的機(jī)器人進(jìn)行等待避讓。

202、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息；

在設(shè)置完畢機(jī)器人的ID等信息并檢查機(jī)器人的狀態(tài)無誤后，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行在實(shí)體環(huán)境中的首次巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息。在機(jī)器人的首次巡航過程中，機(jī)器人需要通過UWB定位系統(tǒng)模塊實(shí)時(shí)獲取到定位信息及通過深度攝像頭模塊實(shí)時(shí)獲取到環(huán)境信息并發(fā)送給機(jī)器人中央服務(wù)器模塊，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊通過機(jī)器人身上的無線通訊模塊獲取到定位信息和環(huán)境信息，并將定位信息和環(huán)境信息實(shí)時(shí)記錄結(jié)合起來。其中，環(huán)境信息包括環(huán)境圖像和環(huán)境圖像深度信息，環(huán)境圖像深度信息包括環(huán)境圖像中物體到攝像頭的距離。

請(qǐng)參閱圖3，為UWB定位模塊的工作過程。其中，A0、A1、A2和A3為4個(gè)基站，B為標(biāo)簽，坐標(biāo)分別為A0(X0，Y0，Z0)、A1(X1，Y1，Z1)、A2(X2，Y2，Z2)、A3(X3，Y3，Z3)、B(X，Y，Z)，已知基站A0、A1、A2、A3的坐標(biāo)和標(biāo)簽B到各基站的距離L0、L1、L2、L3，那就可以列出標(biāo)簽B到各個(gè)基站的球方程，聯(lián)合方程后使用最大似然估計(jì)法和最小二乘法計(jì)算出標(biāo)簽B的X、Y、Z準(zhǔn)確位置。

理論上，UWB定位模塊可以放無窮多個(gè)基站和標(biāo)簽，也可以分層。建立空間坐標(biāo)系，根據(jù)各個(gè)基站的坐標(biāo)，可以將各個(gè)基站完整地顯示在同一個(gè)空間坐標(biāo)系，每個(gè)標(biāo)簽可以選擇與自身距離最近的四個(gè)基站作為參考坐標(biāo)計(jì)算所處的空間坐標(biāo)值。

203、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)空間三維坐標(biāo)、環(huán)境圖像和環(huán)境圖像深度信息在三維地圖中描繪并建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖；

在機(jī)器人中央服務(wù)器模塊控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息之后，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)實(shí)時(shí)記錄結(jié)合起來的空間三維坐標(biāo)、環(huán)境圖像和環(huán)境圖像深度信息在三維地圖中描繪并建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖。

204、機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)機(jī)器人的模型生成模型中心與障礙物間的安全距離圓，并根據(jù)安全距離圓的圓心和立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑；

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)空間三維坐標(biāo)、環(huán)境圖像和環(huán)境圖像深度信息在三維地圖中描繪并建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖之后，機(jī)器人中央服務(wù)器模塊根據(jù)機(jī)器人的模型生成模型中心與障礙物間的安全距離圓，并根據(jù)安全距離圓的圓心和立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑，可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃出一條道路暢通、視野寬廣的最適合機(jī)器人巡航的路徑。

此外，還可以根據(jù)實(shí)際需要由人為進(jìn)行對(duì)機(jī)器人巡航路徑的規(guī)劃，使得巡航路徑更為人性化、更便捷，即由監(jiān)控人員通過機(jī)器人中央服務(wù)器模塊在立體環(huán)境地圖上用安全距離圓的圓心規(guī)劃巡航路徑。

205、機(jī)器人根據(jù)獲取到的由機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑指令中的巡航路徑進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)返回定位信息至機(jī)器人中央服務(wù)模塊，接受機(jī)器人中央服務(wù)模塊的監(jiān)控。

在巡航路徑規(guī)劃完畢后，機(jī)器人根據(jù)獲取到的由機(jī)器人中央服務(wù)器模塊發(fā)送的巡航路徑指令中的巡航路徑進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)返回定位信息至機(jī)器人中央服務(wù)模塊，接受機(jī)器人中央服務(wù)模塊的監(jiān)控。同時(shí)，在機(jī)器人中央服務(wù)器模塊可以實(shí)時(shí)獲取到機(jī)器人巡航時(shí)所拍攝并返回的周圍的環(huán)境圖像，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

需要說明的是，當(dāng)多個(gè)機(jī)器人同時(shí)工作時(shí)并且有至少兩個(gè)機(jī)器人在巡航路徑過程中發(fā)生相碰時(shí)，按機(jī)器人的優(yōu)先級(jí)的高低決定機(jī)器人的行走順序。由于機(jī)器人安裝有避障傳感器，會(huì)檢測機(jī)器人周圍可能突然出現(xiàn)的障外物，及時(shí)避讓。多個(gè)機(jī)器人同時(shí)運(yùn)行時(shí)，為了避免發(fā)生爭搶路徑導(dǎo)致同時(shí)避讓，設(shè)置機(jī)器人的優(yōu)先級(jí)，使得機(jī)器人碰頭時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的機(jī)器人先行，優(yōu)先級(jí)低的停止或后退避讓，即多個(gè)機(jī)器人相遇時(shí)按優(yōu)先級(jí)避讓，自動(dòng)識(shí)別行人并避讓。

以上為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航方法的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，以下將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于復(fù)雜環(huán)境的UWB-視覺交互的機(jī)器人巡航系統(tǒng)包括：

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊、機(jī)器人、機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊，機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊、無線通訊模塊和深度攝像頭模塊設(shè)置于機(jī)器人上；

機(jī)器人中央服務(wù)器模塊包括：設(shè)置單元301，用于設(shè)置機(jī)器人的ID信息；

獲取單元302，用于控制機(jī)器人進(jìn)行巡航，并實(shí)時(shí)獲取由機(jī)器人通過無線通訊模塊返回的機(jī)器人UWB定位系統(tǒng)模塊獲取的定位信息和深度攝像頭模塊獲取的環(huán)境信息；

建立單元303，用于根據(jù)定位信息和環(huán)境信息建立對(duì)應(yīng)的立體環(huán)境地圖；

規(guī)劃單元304，用于根據(jù)立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑；規(guī)劃單元包括：

生成規(guī)劃子單元3041，用于根據(jù)機(jī)器人的模型生成模型中心與障礙物間的安全距離圓，并根據(jù)安全距離圓的圓心和立體環(huán)境地圖規(guī)劃機(jī)器人的巡航路徑。

發(fā)送單元305，用于發(fā)送巡航路徑至機(jī)器人。

機(jī)器人上安裝有避障傳感器。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(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)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。