本發(fā)明涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種自動(dòng)避障的方法及機(jī)器人。
背景技術(shù):
智能移動(dòng)機(jī)器人是一類能夠通過(guò)傳感器感知環(huán)境和自身狀態(tài),實(shí)現(xiàn)在有障礙物的環(huán)境中面向目標(biāo)的自主導(dǎo)航運(yùn)動(dòng),從而完成預(yù)定任務(wù)的機(jī)器人系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主避障,必須要解決各個(gè)傳感器之間的配合,軌跡規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制、環(huán)境建模、實(shí)時(shí)定位等一系列問(wèn)題。經(jīng)常配置在智能移動(dòng)機(jī)器人上用于避障的傳感器多為激光雷達(dá)、視覺傳感器、紅外、超聲等多傳感器的融合,該配置方案的優(yōu)點(diǎn)是躲避障礙物精確,自主行走的速度可以比較快;缺點(diǎn)是部分傳感器價(jià)格昂貴,處理時(shí)要求cpu的處理速率快,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大,因此,該配置在某些精度方面要求不高、速度方面沒有特殊要求的特定環(huán)境下,例如室內(nèi)環(huán)境,這種配置就增加了系統(tǒng)的成本,加大了系統(tǒng)的復(fù)雜程度,同時(shí)降低了產(chǎn)品的性價(jià)比。
另外,自移動(dòng)機(jī)器人以其操作方便行走自如得到廣泛的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)包括擦窗、掃地、空氣凈化等在內(nèi)的多種用途?,F(xiàn)有自移動(dòng)機(jī)器人有一種行走方式是隨機(jī)行走方式,在該行走方式下,當(dāng)機(jī)器人遇到障礙物時(shí),首先沿原運(yùn)動(dòng)方向倒退,使機(jī)器人與障礙物之間留出足夠的空間,然后機(jī)器人的機(jī)體沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)某一小角度,繼續(xù)前進(jìn)。此時(shí)如果仍然遇到障礙物,則重復(fù)倒退和轉(zhuǎn)向的動(dòng)作,直到避開障礙物,繼續(xù)行走?,F(xiàn)有的這種局部避障方式機(jī)器人行走軌跡隨機(jī)且復(fù)雜,浪費(fèi)了大量的工作時(shí)間和電力,避障效率低。同時(shí),當(dāng)機(jī)器人在局部避障成功之后繼續(xù)行走,會(huì)在障礙物后方或附近留下大量遺漏區(qū)域無(wú)法到達(dá),避障效果低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種自動(dòng)避障的方法及機(jī)器人,以解決當(dāng)下市場(chǎng)上機(jī)器人在局部避障成功之后繼續(xù)行走,會(huì)在障礙物后方或附近留下大量遺漏區(qū)域無(wú)法檢測(cè)到,浪費(fèi)了大量的工作時(shí)間和電力,避障效率低的問(wèn)題。
其方法具體可以包括如下步驟:
機(jī)器人沿第一方向行走,當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí),轉(zhuǎn)換成第二方向移動(dòng)一預(yù)設(shè)距離;在移動(dòng)過(guò)程中持續(xù)檢測(cè)障礙物;若在所述預(yù)設(shè)距離內(nèi)所述障礙物信息消失之后,則按照第一方向繼續(xù)行走;若在所述預(yù)設(shè)距離內(nèi)所述障礙物信息沒有消失,則機(jī)器人按照預(yù)設(shè)的指令行走;當(dāng)?shù)谝活A(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)連續(xù)n次檢測(cè)到障礙物時(shí),將障礙物信息轉(zhuǎn)換為邊界信息并發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器繪制障礙物邊界;其中n為自然數(shù)。
上述的自動(dòng)避障的方法,按照預(yù)設(shè)的指令動(dòng)作包括:機(jī)器人沿第一方向的反向行走。
上述的自動(dòng)避障的方法,按照預(yù)設(shè)的指令動(dòng)作還包括:機(jī)器人沿第二方向平移一段位移。
上述的自動(dòng)避障的方法,判斷障礙物是否消失進(jìn)一步具體包括:機(jī)器人先沿第一方向行走,如果行走一段距離后未檢測(cè)到障礙物,則判斷障礙物消失;否則,則判斷障礙物未消失。
上述的自動(dòng)避障的方法,檢測(cè)障礙物進(jìn)一步包括:所述機(jī)器人的底部設(shè)有附屬吸盤,通過(guò)附屬吸盤檢測(cè)是否存在無(wú)框邊界。
上述的自動(dòng)避障的方法,檢測(cè)障礙物進(jìn)一步包括:所述機(jī)器人的底部設(shè)有隨動(dòng)輪,通過(guò)隨動(dòng)輪檢測(cè)是否存在凸起障礙。
上述的自動(dòng)避障的方法,檢測(cè)障礙物進(jìn)一步體包括:機(jī)器人的側(cè)部設(shè)有視覺視覺傳感器,機(jī)器人根據(jù)視覺視覺傳感器的反饋信號(hào)判斷是否能夠按照第一方向繼續(xù)行走。
上述的自動(dòng)避障的方法,機(jī)器人沿第一方向行走,當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí),沿與第一方向相垂直的第二方向平移一段位移進(jìn)一步包括,機(jī)器人沿第一方向行走,當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí),先沿第一方向后退一段距離后,再沿第二方向平移一段位移。
上述的自動(dòng)避障的方法,所述第二方向與所述第一方向垂直。上述的自動(dòng)避障的方法,所述第二方向與所述第一方向垂直。
本發(fā)明還提供一種自動(dòng)避障機(jī)器人,使用上述任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)避障方法。
本發(fā)明提供一種自動(dòng)避障的方法及機(jī)器人,在遇到障礙物時(shí),持續(xù)檢測(cè)障礙物的狀態(tài),判斷距離障礙物距離,進(jìn)一步規(guī)劃運(yùn)行路徑。解決了當(dāng)下市場(chǎng)上機(jī)器人在局部避障成功之后繼續(xù)行走,會(huì)在障礙物后方或附近留下大量遺漏區(qū)域無(wú)法檢測(cè)到,浪費(fèi)了大量的工作時(shí)間和電力,避障效率低的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的自動(dòng)避障方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種自動(dòng)避障的方法及機(jī)器人,以解決當(dāng)下市場(chǎng)上機(jī)器人在局部避障成功之后繼續(xù)行走,會(huì)在障礙物后方或附近留下大量遺漏區(qū)域無(wú)法檢測(cè)到,浪費(fèi)了大量的工作時(shí)間和電力,避障效率低的問(wèn)題。
圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的自動(dòng)避障方法的流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1,在本實(shí)施例中,自動(dòng)避障的方法,包括:
s1:機(jī)器人沿第一方向行走,當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí),轉(zhuǎn)換成第二方向移動(dòng)一預(yù)設(shè)距離;
s2:在移動(dòng)過(guò)程中持續(xù)檢測(cè)障礙物;
s3:若在所述預(yù)設(shè)距離內(nèi)所述障礙物信息消失之后,則按照第一方向繼續(xù)行走;
s4:若在所述預(yù)設(shè)距離內(nèi)所述障礙物信息沒有消失,則機(jī)器人按照預(yù)設(shè)的指令行走;
s5:當(dāng)?shù)谝活A(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)連續(xù)n次檢測(cè)到障礙物時(shí),將障礙物信息轉(zhuǎn)換為邊界信息并發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器繪制障礙物邊界;
其中n為自然數(shù)。
例如,機(jī)器人開始向東行駛,在行駛的同時(shí)檢測(cè)障礙物(例如是個(gè)磚頭)。當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí),機(jī)器人順時(shí)針或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度(例如90度)之后繼續(xù)行駛一定距離,如0.5米。在這0.5米行駛時(shí),始終實(shí)時(shí)檢測(cè)磚頭的信息。如果在0.5米之內(nèi)磚頭信息消失(即已將磚頭繞過(guò)去)之后,再以勾股定理計(jì)算遇到障礙物是的點(diǎn)、障礙物的點(diǎn)、目前行走位置點(diǎn)計(jì)算遇到障礙物的點(diǎn)與當(dāng)前行走位置點(diǎn)的距離,方向點(diǎn)障礙物如果沒有越過(guò),則確定第一次檢測(cè)到障礙物的點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)行,方向點(diǎn)障礙物如果已經(jīng)越過(guò),則連接第一次遇到障礙物的點(diǎn)與障礙物的點(diǎn)的連線的向東的延長(zhǎng)線上等距離目標(biāo)點(diǎn),機(jī)器人轉(zhuǎn)回到目標(biāo)點(diǎn)繼續(xù)向東行駛。如果在0.5米之內(nèi)一直檢測(cè)到有磚頭信息(即沒有將磚頭繞過(guò)去)之后,則按照預(yù)定的指令動(dòng)作。該指令動(dòng)作可以是接著再繼續(xù)行駛下一個(gè)0.5米,直至將磚頭繞過(guò)去,也可以是反向行走。當(dāng)在1分鐘之內(nèi)連續(xù)10次都檢測(cè)到磚頭信息時(shí),則認(rèn)為該磚頭是一面墻。即將該磚墻定義為邊界。
作為一種選擇,在本申請(qǐng)一實(shí)施例中,判斷障礙物是否消失包括:
機(jī)器人先沿第一方向行走,如果行走一段距離后未檢測(cè)到障礙物,則判斷障礙物消失;否則,則判斷機(jī)器人障礙物沒有消失。
作為一種選擇,在本申請(qǐng)一實(shí)施例中,判斷障礙物是否消失進(jìn)一步具體包括:機(jī)器人先沿第一方向行走,如果行走一段距離后未檢測(cè)到障礙物,則判斷障礙物消失;否則,則判斷障礙物未消失。
作為一種選擇,在本申請(qǐng)一實(shí)施例中,檢測(cè)障礙物進(jìn)一步包括:
所述機(jī)器人的底部設(shè)有附屬吸盤,通過(guò)附屬吸盤檢測(cè)是否存在無(wú)框邊界。
作為一種選擇,在本申請(qǐng)一實(shí)施例中,檢測(cè)障礙物進(jìn)一步包括:
所述機(jī)器人的底部設(shè)有隨動(dòng)輪,通過(guò)隨動(dòng)輪檢測(cè)是否存在凸起障礙。
作為一種選擇,在本申請(qǐng)一實(shí)施例中,檢測(cè)障礙物進(jìn)一步體包括:
機(jī)器人的側(cè)部設(shè)有視覺視覺傳感器,機(jī)器人根據(jù)視覺視覺傳感器的反饋信號(hào)判斷是否能夠按照第一方向繼續(xù)行走。
作為一種選擇,在本申請(qǐng)一實(shí)施例中,機(jī)器人沿第一方向行走,當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí),沿與第一方向相垂直的第二方向平移一段位移進(jìn)一步包括,機(jī)器人沿第一方向行走,當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí),先沿第一方向后退一段距離后,再沿第二方向平移一段位移。
作為一種選擇,在本申請(qǐng)一實(shí)施例中,所述第二方向與所述第一方向垂直。
本發(fā)明還提供一種自動(dòng)避障機(jī)器人,使用上述任意所述的自動(dòng)避障方法。
本發(fā)明提供一種自動(dòng)避障的方法及機(jī)器人,在遇到障礙物時(shí),持續(xù)檢測(cè)障礙物的狀態(tài),判斷距離障礙物距離,進(jìn)一步規(guī)劃運(yùn)行路徑。解決了當(dāng)下市場(chǎng)上機(jī)器人在局部避障成功之后繼續(xù)行走,會(huì)在障礙物后方或附近留下大量遺漏區(qū)域無(wú)法檢測(cè)到,浪費(fèi)了大量的工作時(shí)間和電力,避障效率低的問(wèn)題。
本實(shí)施例方法所述的功能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)算設(shè)備可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該軟件產(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)算設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,移動(dòng)計(jì)算設(shè)備或者網(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-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見即可。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。