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移動(dòng)機(jī)器人及該移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法與流程

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移動(dòng)機(jī)器人及該移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法與流程

本公開(kāi)涉及智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種移動(dòng)機(jī)器人及移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法。



背景技術(shù):

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,智能機(jī)器人隨之出現(xiàn),應(yīng)用于智能家居中的移動(dòng)機(jī)器人逐漸出現(xiàn)在人們的日常生活中,諸如掃地機(jī)器人、拖地機(jī)器人之類的移動(dòng)機(jī)器人,越來(lái)越廣泛地被使用于日常生活中,協(xié)助甚至是代替人們完成家務(wù)勞動(dòng),給人們的生活帶來(lái)了許多便利。

然而,在移動(dòng)機(jī)器人的工作環(huán)境中可能會(huì)有多種障礙物,比如相鄰房間之間的過(guò)門(mén)條、地面上的電線和凳子,移動(dòng)機(jī)器人在工作過(guò)程中容易被這些障礙物所阻礙,導(dǎo)致不能繼續(xù)完成相應(yīng)任務(wù)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)檎系K物的阻礙無(wú)法繼續(xù)相應(yīng)任務(wù)的問(wèn)題,本公開(kāi)實(shí)施例提供了一種移動(dòng)機(jī)器人及移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法。所述技術(shù)方案如下:

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第一方面,提供了一種移動(dòng)機(jī)器人,該移動(dòng)機(jī)器人包括控制單元,及與控制單元連接的驅(qū)動(dòng)單元和感知單元,驅(qū)動(dòng)單元包括第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪;

感知單元,被配置為采集感知數(shù)據(jù)并將感知數(shù)據(jù)傳輸至控制單元;

控制單元,被配置為依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;

控制單元,還被配置為控制移動(dòng)機(jī)器人以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;第一旋轉(zhuǎn)方向與第二旋轉(zhuǎn)方向相反,第二角度大于第一角度。

可選的,控制單元,被配置為通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否處于障礙物阻礙狀態(tài),障礙物阻礙狀態(tài)為移動(dòng)機(jī)器人的第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪均未跨越第一障礙物的狀態(tài);若移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài),則執(zhí)行依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度的步驟。

可選的,控制單元,還被配置為控制第一驅(qū)動(dòng)輪以勻速通過(guò)第一障礙物。

可選的,感知單元包括距離傳感器,

距離傳感器,還被配置為采集感知數(shù)據(jù),感知數(shù)據(jù)包括在第一障礙物的預(yù)定范圍內(nèi)的第二障礙物,且移動(dòng)機(jī)器人與第二障礙物的距離小于預(yù)定閾值;

控制單元,還被配置為根據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人朝遠(yuǎn)離第二障礙物的第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。

可選的,控制單元,被配置為在第一驅(qū)動(dòng)輪跨越第一障礙物后,根據(jù)第一角度和預(yù)設(shè)角度確定第二角度,并控制移動(dòng)機(jī)器人按照第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度。

根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第二方面,提供了一種移動(dòng)機(jī)器人的障礙物跨越方法,該移動(dòng)機(jī)器人包括控制單元和與控制單元連接的感知單元和驅(qū)動(dòng)單元,驅(qū)動(dòng)單元包括第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪,該方法包括:

感知單元采集感知數(shù)據(jù)并將感知數(shù)據(jù)傳輸至控制單元;

控制單元依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;

控制單元控制移動(dòng)機(jī)器人以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;第一旋轉(zhuǎn)方向與第二旋轉(zhuǎn)方向相反,第二角度大于第一角度。

可選的,控制單元依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度之前,還包括:

控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否處于障礙物阻礙狀態(tài),障礙物阻礙狀態(tài)為移動(dòng)機(jī)器人的第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪均未跨越第一障礙物的狀態(tài);

若移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài),則控制單元執(zhí)行依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度的步驟。

可選的,控制單元控制第一驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越,包括:

控制單元控制第一驅(qū)動(dòng)輪以勻速通過(guò)第一障礙物。

可選的,感知數(shù)據(jù)包括在第一障礙物的預(yù)定范圍內(nèi)的第二障礙物,且移動(dòng)機(jī)器人與第二障礙物的距離小于預(yù)定閾值,依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,包括:

控制單元根據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人朝遠(yuǎn)離第二障礙物的第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。

可選的,控制單元控制第一驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越,包括:

控制第一驅(qū)動(dòng)輪以第一速度向前行進(jìn),控制第二驅(qū)動(dòng)輪以第二速度向前行進(jìn),第一速度大于或者等于第二速度,第一速度為恒定值。

可選的,控制單元控制移動(dòng)機(jī)器人以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度之前,還包括:

控制單元根據(jù)第一角度和預(yù)設(shè)角度確定第二角度。

可選的,控制第二驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越,包括:

控制第一驅(qū)動(dòng)輪以第一速度向前行進(jìn),控制第二驅(qū)動(dòng)輪以第二速度向前行進(jìn),第一速度小于或者等于第二速度,第二速度小于預(yù)設(shè)速度。

可選的,控制單元依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度之前,還包括:

控制單元控制移動(dòng)機(jī)器人沿第二行進(jìn)方向行進(jìn)第一預(yù)設(shè)距離,第二行進(jìn)方向與第一行進(jìn)方向相反,第一行進(jìn)方向是移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài)之前的行進(jìn)方向,障礙物阻礙狀態(tài)為移動(dòng)機(jī)器人的第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪均未跨越第一障礙物的狀態(tài)。

可選的,控制單元控制第二驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越之后,還包括:

控制單元控制移動(dòng)機(jī)器人按照第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度,并控制移動(dòng)機(jī)器人向前行進(jìn)第二預(yù)設(shè)距離。

可選的,第一角度的角度范圍包括45度至75度。

可選的,第二角度的角度范圍包括60度至90度。

可選的,控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否處于障礙物阻礙狀態(tài),包括:

控制單元通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪是否處于打滑狀態(tài);打滑狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)輪以滑動(dòng)方式在接觸面上轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài);

若驅(qū)動(dòng)輪處于打滑狀態(tài),則控制單元確定移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否處于障礙物阻礙狀態(tài),包括:

控制單元通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪是否處于卡死狀態(tài);卡死狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中被外力停止轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài);

若驅(qū)動(dòng)輪處于卡死狀態(tài),則控制單元確定移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否處于障礙物阻礙狀態(tài),包括:

控制單元通過(guò)感知數(shù)據(jù)獲取驅(qū)動(dòng)輪的行駛里程和移動(dòng)機(jī)器人的位置;

若行駛里程的變化值超過(guò)預(yù)定范圍,且位置未發(fā)生變化,則控制單元確定移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否處于障礙物阻礙狀態(tài),包括:

控制單元通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)電流是否大于預(yù)定電流值;

若驅(qū)動(dòng)電流大于預(yù)定電流值,則控制單元確定移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否處于障礙物阻礙狀態(tài),包括:

控制單元通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否發(fā)生傾斜;

若移動(dòng)機(jī)器人發(fā)生傾斜,則控制單元確定移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,該方法還包括:

控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪是否跨越第一障礙物;

若檢測(cè)到第一驅(qū)動(dòng)輪未跨越第一障礙物,則控制單元記錄第一驅(qū)動(dòng)輪的未跨越第一障礙物的次數(shù);

當(dāng)未跨越第一障礙物的次數(shù)大于預(yù)定值時(shí),控制單元控制移動(dòng)機(jī)器人沿第二行進(jìn)方向行進(jìn);

其中,第二行進(jìn)方向與第一行進(jìn)方向相反,第一行進(jìn)方向是移動(dòng)機(jī)器人處于障礙物阻礙狀態(tài)之前的行進(jìn)方向,障礙物阻礙狀態(tài)為移動(dòng)機(jī)器人的第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪均未跨越第一障礙物的狀態(tài)。

可選的,該方法還包括:

控制單元通過(guò)感知單元采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪是否跨越第一障礙物;

若檢測(cè)到第一驅(qū)動(dòng)輪跨越第一障礙物,則控制單元執(zhí)行控制移動(dòng)機(jī)器人以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越的步驟。

本公開(kāi)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:

通過(guò)控制單元依據(jù)感知單元發(fā)送的感知數(shù)據(jù),做出是否控制移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙的決定。如果確定對(duì)障礙物進(jìn)行跨越,控制移動(dòng)機(jī)器人以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;在第一驅(qū)動(dòng)輪跨越第一障礙物后,控制移動(dòng)機(jī)器人以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越,避免移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)檎系K物的阻礙無(wú)法繼續(xù)相應(yīng)任務(wù)的問(wèn)題,使得移動(dòng)機(jī)器人能夠獨(dú)立地完成對(duì)障礙物的跨越,提高了移動(dòng)機(jī)器人的工作適應(yīng)能力。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分,示出了符合本公開(kāi)的實(shí)施例,并于說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本公開(kāi)的原理。

圖1是本公開(kāi)各個(gè)實(shí)施例涉及的一種移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本公開(kāi)各個(gè)實(shí)施例涉及的一種移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本公開(kāi)各個(gè)實(shí)施例涉及的一種移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)方框圖;

圖4是本公開(kāi)實(shí)施例提供的一種坐標(biāo)系;

圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的流程圖;

圖6是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的實(shí)施示意圖;

圖7是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的流程圖;

圖8是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的實(shí)施示意圖;

圖9是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的實(shí)施示意圖;

圖10是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的實(shí)施示意圖;

圖11是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的實(shí)施示意圖;

圖12是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的實(shí)施示意圖;

圖13是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí),除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本公開(kāi)相一致的所有實(shí)施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本公開(kāi)的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

圖1和圖2是本公開(kāi)各個(gè)實(shí)施例涉及的一種移動(dòng)機(jī)器人10的示意圖,圖1示例性的示出了移動(dòng)機(jī)器人10的俯視示意圖,圖2示例性的示出了該移動(dòng)機(jī)器人10的仰視示意圖。如圖1和圖2所示,本實(shí)施方式中的移動(dòng)機(jī)器人10為清潔機(jī)器人,清潔機(jī)器人可以對(duì)地面、地毯等進(jìn)行清潔,下面以清潔機(jī)器人為例進(jìn)行說(shuō)明。該移動(dòng)機(jī)器人10包括:機(jī)體110、感知組件120、第一驅(qū)動(dòng)輪、與第一驅(qū)動(dòng)輪131連接的電機(jī)(圖中未示出)、第二驅(qū)動(dòng)輪132、與第二驅(qū)動(dòng)輪132連接的電機(jī)(圖中未示出)和主刷140。

機(jī)體110形成移動(dòng)機(jī)器人10的外殼,并且容納其它部件。

可選的,機(jī)體110呈扁平的圓柱形。

感知組件120用于采集移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)區(qū)域中的感知數(shù)據(jù),感知數(shù)據(jù)包括移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)過(guò)程中與自身有關(guān)的數(shù)據(jù)和與其周圍的環(huán)境物體有關(guān)的數(shù)據(jù),其中與移動(dòng)機(jī)器人10自身有關(guān)的數(shù)據(jù)包括但不限于移動(dòng)機(jī)器人10的行駛位置、行駛速度和行駛里程等,與環(huán)境物體有關(guān)的數(shù)據(jù)包括但不限于其與墻面、臺(tái)階、過(guò)門(mén)條和電線等之間的距離。

可選的,感知組件120包括攝像頭、三軸加速度計(jì)、陀螺儀、里程計(jì)、lds(laserdistancesensor,激光測(cè)距傳感器)、超聲波傳感器和懸崖傳感器中的至少一種。

示意性的,攝像頭用于測(cè)量移動(dòng)機(jī)器人10的行駛位置,三軸加速度計(jì)用于獲取移動(dòng)機(jī)器人10的加速度和/或傾斜角度,陀螺儀用于獲取移動(dòng)機(jī)器人10的角速度和/或傾斜角度,里程計(jì)用于獲取移動(dòng)機(jī)器人10的行駛里程;lds通常設(shè)置在移動(dòng)機(jī)器人10的頂部,用于利用激光測(cè)量移動(dòng)機(jī)器人10與環(huán)境物體之間的距離;超聲波傳感器通常設(shè)置在移動(dòng)機(jī)器人10的側(cè)邊,用于利用超聲波測(cè)量移動(dòng)機(jī)器人10與環(huán)境物體之間的距離;懸崖傳感器通常設(shè)置在移動(dòng)機(jī)器人10的底部,用于利用紅外線測(cè)量移動(dòng)機(jī)器人10與環(huán)境物體之間的距離。

本實(shí)施例對(duì)感知組件120的個(gè)數(shù)及所在位置不作限定。

請(qǐng)參閱圖2,移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)體110一側(cè)面間隔設(shè)置第一驅(qū)動(dòng)輪131和第二驅(qū)動(dòng)輪132,所述第一驅(qū)動(dòng)輪131大致位于機(jī)體110的右側(cè),稱為右輪,所述第二驅(qū)動(dòng)輪132與所述第一驅(qū)動(dòng)輪131平行并列設(shè)置于所述機(jī)體110的左側(cè),稱為左輪??梢岳斫獾?,在其他可能的實(shí)施例中,也可以將移動(dòng)機(jī)器人10的左輪確定為第一驅(qū)動(dòng)輪131,右輪確定為第二驅(qū)動(dòng)輪132,本公開(kāi)實(shí)施例對(duì)此不做限定。

在移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)體110的右側(cè)還安裝有與第一驅(qū)動(dòng)輪131連接的電機(jī),電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)第一控制信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),從而控制第一驅(qū)動(dòng)輪131的驅(qū)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。其中,第一控制信號(hào)對(duì)應(yīng)于不同的占空比,占空比是指脈沖信號(hào)的通電時(shí)間與通電周期的比值,占空比越大,第一驅(qū)動(dòng)輪131的轉(zhuǎn)動(dòng)速度越大,占空比越小,第一驅(qū)動(dòng)輪131的轉(zhuǎn)動(dòng)速度越小。比如:與第一驅(qū)動(dòng)輪131連接的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路接收到對(duì)應(yīng)于占空比是1/2的第一控制信號(hào),根據(jù)第一控制信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流,在驅(qū)動(dòng)電流的作用下,與第一驅(qū)動(dòng)輪131連接的電機(jī)控制第一驅(qū)動(dòng)輪131的驅(qū)動(dòng)方向?yàn)榍斑M(jìn)方向,轉(zhuǎn)動(dòng)速度為50轉(zhuǎn)/分鐘。

在移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)體110的左側(cè)還安裝有與第二驅(qū)動(dòng)輪132連接的電機(jī),電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)第二控制信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),從而控制第二驅(qū)動(dòng)輪132的驅(qū)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。其中,第二控制信號(hào)對(duì)應(yīng)于不同的占空比,比如:與第二驅(qū)動(dòng)輪132連接的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路接收到控制單元發(fā)送的對(duì)應(yīng)于占空比是1/2的第二控制信號(hào),根據(jù)第二控制信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流,在驅(qū)動(dòng)電流的作用下,與第二驅(qū)動(dòng)輪132連接的電機(jī)控制第二驅(qū)動(dòng)輪132的驅(qū)動(dòng)方向?yàn)榍斑M(jìn)方向,轉(zhuǎn)動(dòng)速度為50轉(zhuǎn)/分鐘。

可選的,該移動(dòng)機(jī)器人10還包括設(shè)置在機(jī)體110前部的導(dǎo)向輪133,導(dǎo)向輪133用于改變移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)過(guò)程中的行駛方向。

主刷140安裝在機(jī)體110底部。可選地,主刷140是以滾輪型相對(duì)于接觸面轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓形轉(zhuǎn)刷。

需要說(shuō)明的是,移動(dòng)機(jī)器人10還可以包括其他模塊或組件,或者,僅包括上述部分模塊或組件,本實(shí)施例對(duì)此不作限定,僅以上述移動(dòng)機(jī)器人10為例進(jìn)行說(shuō)明。

圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例提供的移動(dòng)機(jī)器人10的結(jié)構(gòu)方框圖。移動(dòng)機(jī)器人10包括感知單元310、控制單元320、驅(qū)動(dòng)單元330。

感知單元310通過(guò)感知組件120采集移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)區(qū)域中的感知數(shù)據(jù)。

感知單元310與控制單元320電性連接,其將采集到的感知數(shù)據(jù)發(fā)送給控制單元320,對(duì)應(yīng)的,控制單元320接收感知單元310采集的感知數(shù)據(jù)。

控制單元320包括處理單元322和存儲(chǔ)單元324。控制單元320通過(guò)處理單元322控制移動(dòng)機(jī)器人10的總體操作。在接收到工作命令時(shí),處理單元322能夠控制移動(dòng)機(jī)器人10按照預(yù)設(shè)邏輯沿前進(jìn)方向或者沿后退方向行進(jìn)并且在行進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行工作。在接收到行進(jìn)命令時(shí),處理單元322控制移動(dòng)機(jī)器人10以預(yù)定的行進(jìn)模式在行進(jìn)路徑行進(jìn)。本實(shí)施例對(duì)處理單元322接收到用戶的其他指令不再贅述。

控制單元320還通過(guò)處理單元322檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)區(qū)域中的障礙物和移動(dòng)機(jī)器人10的行進(jìn)狀態(tài)。處理單元322根據(jù)接收到的感知數(shù)據(jù)判斷移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài)。

障礙物可以是家具、家電、辦公設(shè)備、磚墻墻體、木板墻體、地面上的電線、房間之間的過(guò)門(mén)條等。在本公開(kāi)實(shí)施例中,障礙物包括第一障礙物和第二障礙物;可選的,第一障礙物為使移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)的障礙物,第二障礙物為在第一障礙物的預(yù)定范圍內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人10無(wú)法通過(guò)撞擊移動(dòng)其位置的障礙物。比如:第一障礙物是過(guò)門(mén)條,第二障礙物是在過(guò)門(mén)條兩側(cè)的墻壁。本實(shí)施例對(duì)此不加以限定。下面僅以第一障礙物為過(guò)門(mén)條,第二障礙物為墻壁為例進(jìn)行說(shuō)明。

其中,障礙物阻礙狀態(tài)是指移動(dòng)機(jī)器人10的第一驅(qū)動(dòng)輪131和第二驅(qū)動(dòng)輪132均未跨越第一障礙物的狀態(tài)。比如,移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)過(guò)程中第一驅(qū)動(dòng)輪131和第二驅(qū)動(dòng)輪132被過(guò)門(mén)條卡住導(dǎo)致無(wú)法繼續(xù)行進(jìn),此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

控制單元320通過(guò)存儲(chǔ)單元324存儲(chǔ)至少一個(gè)指令。這些指令包括用于執(zhí)行預(yù)定的行進(jìn)模式和行進(jìn)路徑的指令、用于進(jìn)行工作的指令、用于檢測(cè)是否處于障礙物阻礙狀態(tài)的指令、用于檢測(cè)在第一障礙物的的預(yù)定范圍內(nèi)是否存在第二障礙物的指令、用于檢測(cè)傾移動(dòng)機(jī)器人10與第二障礙物的距離是否小于預(yù)定閾值的指令等等。存儲(chǔ)單元324還用于存儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)過(guò)程中的感知數(shù)據(jù)。

本實(shí)施方式中,所述第二驅(qū)動(dòng)輪132、與第二驅(qū)動(dòng)輪132連接的電機(jī)、第一驅(qū)動(dòng)輪131和與第一驅(qū)動(dòng)輪131連接的電機(jī)構(gòu)成了移動(dòng)機(jī)器人10的驅(qū)動(dòng)單元330。驅(qū)動(dòng)單元330與控制單元320電性連接,驅(qū)動(dòng)單元330用于根據(jù)控制單元320的第一控制信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)輪131的驅(qū)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度,根據(jù)控制單元320的第二控制信號(hào)控制第二驅(qū)動(dòng)輪132的驅(qū)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度,或者驅(qū)動(dòng)單元330用于根據(jù)控制單元320同時(shí)發(fā)送的第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào),同時(shí)控制第一驅(qū)動(dòng)輪131和第二驅(qū)動(dòng)輪132。

可選的,該移動(dòng)機(jī)器人10還包括清潔單元(圖中未示出),清潔單元與控制單元320電性連接,其用于接收控制單元320發(fā)出的清潔命令,以控制主刷140執(zhí)行清潔動(dòng)作。即,控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10按照預(yù)設(shè)邏輯沿前進(jìn)方向或沿后退方向行進(jìn)時(shí),在行進(jìn)過(guò)程中控制移動(dòng)機(jī)器人10底部的主刷140以滾動(dòng)的方式清潔與主刷接觸的接觸面。

在示例性實(shí)施例中,控制單元320可以被一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用專用集成電路(asic)、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備(dspd)、可編程邏輯器件(pld)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpga)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實(shí)現(xiàn),用于執(zhí)行本公開(kāi)實(shí)施例中的移動(dòng)機(jī)器人10的障礙物跨越方法。

控制單元320驅(qū)動(dòng)單元330與控制單元320電性連接,在驅(qū)動(dòng)單元330驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人10行進(jìn)時(shí),通過(guò)感知單元310采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài);

若移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài),則根據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;

在第一驅(qū)動(dòng)輪131跨越第一障礙物后,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;

其中,第一旋轉(zhuǎn)方向與第二旋轉(zhuǎn)方向相反,第二角度大于第一角度。

在示例性實(shí)施例中,還提供了一種包括指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),例如包括指令的存儲(chǔ)單元324,上述指令可由控制單元320通過(guò)處理單元322執(zhí)行以完成上述本公開(kāi)實(shí)施例中的移動(dòng)機(jī)器人10的障礙物跨越方法。例如,非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是rom、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、cd-rom、磁帶、軟盤(pán)和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等。

為方便描述移動(dòng)機(jī)器人10的行為,如圖4所示,建立一個(gè)基于移動(dòng)機(jī)器人10的坐標(biāo)系,該坐標(biāo)系包括x軸、y軸和z軸,坐標(biāo)系的原點(diǎn)為移動(dòng)機(jī)器人10的中心點(diǎn),x軸和y軸和z軸三者中的任意兩個(gè)互相垂直;x軸和y軸在同一個(gè)平面,x軸平行于移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)體的前后軸,坐標(biāo)系的y軸平行于移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)體的橫向軸;z軸垂直于x軸和y軸確定的平面,坐標(biāo)系的z軸平行于移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)體的豎直軸。其中,沿x軸向前的驅(qū)動(dòng)方向?yàn)榍斑M(jìn)方向,沿x軸向后的驅(qū)動(dòng)方向?yàn)楹笸朔较颉?/p>

本公開(kāi)實(shí)施例將基于上述移動(dòng)機(jī)器人10來(lái)闡述其障礙物跨越方法,但本公開(kāi)實(shí)施例不限定移動(dòng)機(jī)器人10的類型。

請(qǐng)參考圖5,其示出了一示例性實(shí)施例示出的障礙物跨越方法的流程圖。該障礙物跨越方法包括如下步驟:

步驟501,在移動(dòng)機(jī)器人10行進(jìn)時(shí),通過(guò)感知單元310采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,移動(dòng)機(jī)器人10行進(jìn)可以是移動(dòng)機(jī)器人10沿前進(jìn)方向行進(jìn),也可以是移動(dòng)機(jī)器人10沿后退方向行進(jìn)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,控制單元320通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪是否處于打滑狀態(tài),若驅(qū)動(dòng)輪處于打滑狀態(tài),則控制單元320確定移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

示意性的,控制單元320通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪131和第二驅(qū)動(dòng)輪132是否處于打滑狀態(tài)來(lái)確定移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài)。其中,打滑狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)輪以滑動(dòng)方式在接觸面上轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài),接觸面是移動(dòng)機(jī)器人10進(jìn)行工作任務(wù)的平面,比如地面或桌面。

在另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,控制單元320通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪是否處于卡死狀態(tài),若驅(qū)動(dòng)輪處于卡死狀態(tài),則控制單元320確定移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

示意性的,控制單元320通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪131和第二驅(qū)動(dòng)輪132是否處于卡死狀態(tài)來(lái)確定移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài)。其中,卡死狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中被外力停止轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)。

如圖6所示,其示出了移動(dòng)機(jī)器人10在經(jīng)過(guò)兩個(gè)房間時(shí),被過(guò)門(mén)條61阻礙,第一驅(qū)動(dòng)輪131和第二驅(qū)動(dòng)輪132未跨越過(guò)門(mén)條61,移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

步驟502,若移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài),則依據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越。

步驟503,在第一驅(qū)動(dòng)輪131跨越第一障礙物后,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越。

其中,第一旋轉(zhuǎn)方向與第二旋轉(zhuǎn)方向相反,第二角度大于第一角度。

可選的,第一旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蛑械囊环N,第二旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蛑械牧硪环N。

綜上所述,本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,通過(guò)控制單元320依據(jù)感知單元310發(fā)送的感知數(shù)據(jù),做出是否控制移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙的決定。如果確定對(duì)障礙物進(jìn)行跨越,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;在第一驅(qū)動(dòng)輪131跨越第一障礙物后,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越,避免移動(dòng)機(jī)器人10在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)檎系K物的阻礙無(wú)法繼續(xù)相應(yīng)任務(wù)的問(wèn)題,使得移動(dòng)機(jī)器人10能夠獨(dú)立地完成對(duì)障礙物的跨越,提高了移動(dòng)機(jī)器人10的工作適應(yīng)能力。

請(qǐng)參考圖7,其示出了另一示例性實(shí)施例示出的障礙物跨越方法的流程圖。該障礙物跨越方法包括如下步驟:

在步驟701中,在移動(dòng)機(jī)器人10行進(jìn)時(shí),檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,移動(dòng)機(jī)器人10行進(jìn)可以是移動(dòng)機(jī)器人10沿前進(jìn)方向行進(jìn),也可以是移動(dòng)機(jī)器人10沿后退方向行進(jìn)。

移動(dòng)機(jī)器人10沿前進(jìn)方向行進(jìn)是指移動(dòng)機(jī)器人10沿x軸正方向行進(jìn),此方向定義為第一行進(jìn)方向,移動(dòng)機(jī)器人10沿x軸反方向行進(jìn)是沿后退方向行進(jìn),此方向定義為第二行進(jìn)方向。

檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài),還包括以下幾種方法:

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人10的驅(qū)動(dòng)輪的狀態(tài)和移動(dòng)機(jī)器人10的位置變化,判斷移動(dòng)機(jī)器人10是否出于障礙物阻礙狀態(tài)。

控制單元320通過(guò)感知數(shù)據(jù)獲取驅(qū)動(dòng)輪的行駛里程和移動(dòng)機(jī)器人10的位置,若行駛里程的變化值超過(guò)預(yù)定范圍,且位置未發(fā)生變化,則控制單元320確定移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,感知單元310采集感知數(shù)據(jù),通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人10機(jī)身中的里程計(jì)獲取驅(qū)動(dòng)輪的行駛里程;通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人10中的定位系統(tǒng)確定移動(dòng)機(jī)器人10的位置,或者通過(guò)lds(laserdistancesensor,激光測(cè)距傳感器)測(cè)量距離第一障礙物的位置信息來(lái)確定移動(dòng)機(jī)器人10的位置。感知單元310將采集到的感知數(shù)據(jù)(驅(qū)動(dòng)輪的行駛里程和移動(dòng)機(jī)器人10的位置)發(fā)送給控制單元320,對(duì)應(yīng)的,控制單元320獲取驅(qū)動(dòng)輪的行駛里程和移動(dòng)機(jī)器人10的位置。

可選的,預(yù)定范圍是移動(dòng)機(jī)器人10在出廠時(shí)由生成廠家設(shè)置的。行駛里程的變化范圍為在預(yù)定范圍之內(nèi)說(shuō)明移動(dòng)機(jī)器人10的位置未發(fā)生變化。

當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人10處于打滑狀態(tài)時(shí),驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)輪的行駛里程發(fā)生變化,當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪的行駛里程超過(guò)預(yù)定范圍時(shí),移動(dòng)機(jī)器人10的位置應(yīng)該發(fā)生改變,而實(shí)際上移動(dòng)機(jī)器人10的位置并未發(fā)生變化,由此可以確定移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

本方法是檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪的打滑狀態(tài)的一種實(shí)現(xiàn)方法,還可以根據(jù)輪子打滑行為的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、電學(xué)特性設(shè)計(jì)其他實(shí)現(xiàn)方法。

在另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人10的驅(qū)動(dòng)電流判斷移動(dòng)機(jī)器人10是否出于障礙物阻礙狀態(tài)。

控制單元320通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)電流是否大于預(yù)定電流值,若驅(qū)動(dòng)電流大于預(yù)定電流值,則控制單元320確定移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

可選的,控制單元320獲取與驅(qū)動(dòng)輪連接的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流,檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電流是否大于預(yù)定電流值。

本方法是檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪的卡死狀態(tài)的一種實(shí)現(xiàn)方法,還可以根據(jù)輪子卡死行為的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、電學(xué)特性設(shè)計(jì)其他實(shí)現(xiàn)方法。

可選的,預(yù)定電流值是移動(dòng)機(jī)器人10在打滑時(shí)設(shè)定的閾值,可選的,預(yù)定電流值是大于移動(dòng)機(jī)器人10在正常行進(jìn)過(guò)程中的最大電流值的取值。

可選的,預(yù)定電流值是驅(qū)動(dòng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中被外力停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的閾值,可選的,預(yù)定電流值是驅(qū)動(dòng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中被外力停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的最小電流值。

在另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)身狀態(tài)判斷移動(dòng)機(jī)器人10是否出于障礙物阻礙狀態(tài):

控制單元320通過(guò)感知數(shù)據(jù)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否發(fā)生傾斜,若移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)生傾斜,則控制單元320確定移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。

檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否發(fā)生傾斜有如下兩種方法:

在一種可能的檢測(cè)方式中,通過(guò)三軸加速度計(jì)獲取移動(dòng)機(jī)器人10在x軸上的平均加速度分量;檢測(cè)平均加速度分量是否大于第一閾值;若平均加速度分量大于第一閾值,則確定移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)生傾斜。

當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人10未發(fā)生傾斜時(shí),在x軸上的平均加速度分量為零??蛇x的,第一閾值為零。

在另一種可能的檢測(cè)方式中,通過(guò)陀螺儀獲取移動(dòng)機(jī)器人10在y軸上的瞬時(shí)角速度分量;檢測(cè)瞬時(shí)角速度分量是否大于第二閾值;若瞬時(shí)角速度分量大于第二閾值,則確定移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)生傾斜。

當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人10未發(fā)生傾斜時(shí),在y軸上的瞬時(shí)角速度分量為零??蛇x的,第二閾值為零。

如圖6所示,移動(dòng)機(jī)器人10的驅(qū)動(dòng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng),但移動(dòng)機(jī)器人10的lds測(cè)量距離過(guò)門(mén)條61距離l未發(fā)生變化,行駛里程的變化值與距離l之間的關(guān)系不符合正常運(yùn)行時(shí)的變化規(guī)律,則確定移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)。其中,正常運(yùn)行是指移動(dòng)機(jī)器人10未被障礙物阻礙時(shí)的工作狀態(tài)。

步驟702,若移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài),則控制移動(dòng)機(jī)器人10沿第二行進(jìn)方向行進(jìn)第一預(yù)設(shè)距離。

第二行進(jìn)方向與第一行進(jìn)方向相反,第一行進(jìn)方向是移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)之前的行進(jìn)方向。通常情況下,第一行進(jìn)方向?yàn)橐苿?dòng)機(jī)器人10朝向第一障礙物行進(jìn)的方向,第二行進(jìn)方向?yàn)檫h(yuǎn)離第一障礙物的行進(jìn)方向。

可選的,移動(dòng)機(jī)器人10在沿前進(jìn)方向行進(jìn)時(shí)被前方的第一障礙物阻礙,例如被過(guò)門(mén)條阻礙,則控制移動(dòng)機(jī)器人10沿后退方向行進(jìn),以便后續(xù)控制移動(dòng)機(jī)器人10進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如圖8所示,控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10沿后退方向行進(jìn)3至5厘米左右。

步驟703,根據(jù)感知數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度。

可選的,若感知數(shù)據(jù)為在第一障礙物的的預(yù)定范圍內(nèi)存在第二障礙物,且移動(dòng)機(jī)器人10與第二障礙物的距離小于預(yù)定閾值,則控制單元320將遠(yuǎn)離第二障礙物的旋轉(zhuǎn)方向確定為第一旋轉(zhuǎn)方向,并控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度。

可選的,感應(yīng)單元通過(guò)lds或懸崖傳感器獲取移動(dòng)機(jī)器人10在障礙物阻礙狀態(tài)時(shí)距離第二障礙物的距離l1,并將移動(dòng)機(jī)器人10距離第二障礙物的距離l1發(fā)送給控制單元320;對(duì)應(yīng)的,控制單元320判斷距離l1是否小于預(yù)設(shè)閾值l2,若小于則控制單元320將遠(yuǎn)離第二障礙物的旋轉(zhuǎn)方向確定為第一旋轉(zhuǎn)方向,并控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度。

可選的,第一角度為是在一般情況下,移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)且使得移動(dòng)機(jī)器人10能夠勻速或近似勻速跨越第一障礙物時(shí),移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)身旋轉(zhuǎn)的角度;示意性的,第一角度的角度范圍包括45度至75度。

本實(shí)施例對(duì)第一角度的角度范圍、第一障礙物的預(yù)定范圍和預(yù)定閾值均不加以限定。

如圖9所示,第一障礙物為過(guò)門(mén)條61,第二障礙物為過(guò)門(mén)條兩側(cè)預(yù)定范圍內(nèi)的墻壁(左側(cè)墻壁62和右側(cè)墻壁63),為避免旋轉(zhuǎn)后的移動(dòng)機(jī)器人10在單輪跨越過(guò)程中導(dǎo)致移動(dòng)機(jī)器人10撞墻的情況,若移動(dòng)機(jī)器人10與右側(cè)墻壁63的距離小于預(yù)定閾值,為了使得接近右側(cè)墻壁63的驅(qū)動(dòng)輪先跨越過(guò)門(mén)條61,控制單元320將遠(yuǎn)離右側(cè)墻壁63的方向確定為第一旋轉(zhuǎn)方向,也即機(jī)身按照逆時(shí)針?lè)较?遠(yuǎn)離右側(cè)墻壁63的方向)旋轉(zhuǎn)45度。

步驟704,控制第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越。

可選的,控制單元320控制第一驅(qū)動(dòng)輪131的轉(zhuǎn)動(dòng)速度從零加速到第一速度(移動(dòng)機(jī)器人10正常行進(jìn)時(shí)的速度),通常在加速過(guò)程中移動(dòng)機(jī)器人10向前行進(jìn)3厘米左右。

可選的,在第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越的過(guò)程中,控制單元320控制第一驅(qū)動(dòng)輪131以第一速度向前行進(jìn),控制第二驅(qū)動(dòng)輪132以第二速度向前行進(jìn),第一速度大于或者等于第二速度,第一速度為恒定值,以使得第一驅(qū)動(dòng)輪131以勻速或近似勻速的方式再向前行進(jìn)10厘米至20厘米左右,并借助第二驅(qū)動(dòng)輪132與接觸面的摩擦力以及前進(jìn)的慣性對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越。

為保證是第一驅(qū)動(dòng)輪131先跨越障礙物,第一驅(qū)動(dòng)輪131的第一速度大于或者等于第二驅(qū)動(dòng)輪132的第二速度。比如:第一驅(qū)動(dòng)輪131以40米/小時(shí)的速度向前行進(jìn),第二驅(qū)動(dòng)輪132以35米/小時(shí)的速度向前行進(jìn)。

可選的,第一速度大于正常運(yùn)行時(shí)的行進(jìn)速度,比如正常運(yùn)行時(shí)的速度是30米/小時(shí),第一速度是40米/小時(shí)。其中,正常運(yùn)行是指移動(dòng)機(jī)器人10未被障礙物阻礙時(shí)的工作狀態(tài)。

如圖10所示,第一驅(qū)動(dòng)輪131以40米/小時(shí)的速度向前行進(jìn),第二驅(qū)動(dòng)輪132以35米/小時(shí)的速度向前行進(jìn),以使得移動(dòng)機(jī)器人10能夠勻速或近似勻速跨越過(guò)門(mén)條61。

可選的,步驟703和步驟704并列執(zhí)行,即控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度的同時(shí),控制第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越。

步驟705,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度。

其中,第一旋轉(zhuǎn)方向與第二旋轉(zhuǎn)方向相反,第二角度大于第一角度。

可選的,在第一驅(qū)動(dòng)輪131跨越第一障礙物后,控制單元320根據(jù)第一角度和預(yù)設(shè)角度確定第二角度,并控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度;示意性的,當(dāng)?shù)谝唤嵌鹊慕嵌确秶?5度至75度,預(yù)設(shè)角度為15度時(shí),第二角度的角度范圍包括60度至90度。

步驟706,控制第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越。

可選的,控制單元320控制第一驅(qū)動(dòng)輪131以第一速度向前行進(jìn),控制第二驅(qū)動(dòng)輪132以第二速度向前行進(jìn),第一速度小于或者等于第二速度,第二速度小于預(yù)設(shè)速度。

可選的,由于第二驅(qū)動(dòng)輪132跨越第一障礙物時(shí)是借助第一驅(qū)動(dòng)輪131與第一障礙物的摩擦力的且此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)身重心仍在第一障礙物的后方,因此在第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越的過(guò)程中,控制單元320控制第一驅(qū)動(dòng)輪131的第一速度小于或者等于第二驅(qū)動(dòng)輪132的第二速度,第二速度小于預(yù)設(shè)速度,以防止過(guò)大的第二驅(qū)動(dòng)輪132的轉(zhuǎn)動(dòng)速度帶來(lái)的作用力帶動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)輪131沿后退方向行進(jìn),進(jìn)而導(dǎo)致第一驅(qū)動(dòng)輪131被拖拽到第一障礙物的后方的情況。

如圖11所示,由于第一旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,第一角度?5度,預(yù)設(shè)角度為15度,因此第二旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,第二角度?0度,控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10按照順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)60度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪131以35米/小時(shí)的速度向前行進(jìn),控制第二驅(qū)動(dòng)輪132以40米/小時(shí)的速度向前行進(jìn),以使得移動(dòng)機(jī)器人10能夠勻速或近似勻速跨越過(guò)門(mén)條61。

可選的,步驟705和步驟706并列執(zhí)行,即控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度的同時(shí),控制第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越。

步驟707,控制移動(dòng)機(jī)器人10按照第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度,并控制移動(dòng)機(jī)器人10向前行進(jìn)第二預(yù)設(shè)距離。

可選的,預(yù)設(shè)角度為15度,第二預(yù)設(shè)距離的取值范圍包括3至5厘米。

如圖11和12所示,由于第一旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,預(yù)設(shè)角度為15度,因此控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10按照逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)15度,并控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一行進(jìn)方向向前行進(jìn)5厘米,以實(shí)現(xiàn)跨越過(guò)門(mén)條61。

需要說(shuō)明的是,本公開(kāi)實(shí)施例中提及的“一”、“二”、“三”等序數(shù)詞,除非根據(jù)上下文其確實(shí)表達(dá)順之意,應(yīng)當(dāng)理解為僅僅是起區(qū)分之用。

綜上所述,本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,在移動(dòng)機(jī)器人10行進(jìn)時(shí),通過(guò)檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否處于障礙物阻礙狀態(tài),在移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)時(shí),結(jié)合感知單元310的感知數(shù)據(jù),做出是否控制移動(dòng)機(jī)器人10跨越障礙的決定。如果確定對(duì)障礙物進(jìn)行跨越,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度,并控制第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越;在第一驅(qū)動(dòng)輪131跨越第一障礙物后,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,并控制第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越,避免移動(dòng)機(jī)器人10在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)檎系K物的阻礙無(wú)法繼續(xù)相應(yīng)任務(wù)的問(wèn)題,使得移動(dòng)機(jī)器人10能夠獨(dú)立地完成對(duì)障礙物的跨越,提高了移動(dòng)機(jī)器人10的工作適應(yīng)能力。

本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,還通過(guò)在檢測(cè)到移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)時(shí),控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10沿后退方向行進(jìn)一段距離;使得在后續(xù)的控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度時(shí),該移動(dòng)機(jī)器人10能夠有足夠的空間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,還通過(guò)感知數(shù)據(jù)為在第一障礙物的的預(yù)定范圍內(nèi)存在第二障礙物,且移動(dòng)機(jī)器人10與第二障礙物的距離小于預(yù)定閾值,則控制單元320將遠(yuǎn)離第二障礙物的旋轉(zhuǎn)方向確定為第一旋轉(zhuǎn)方向,并控制移動(dòng)機(jī)器人10以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一角度;使得移動(dòng)機(jī)器人10能夠按照遠(yuǎn)離第二障礙物的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn),避免移動(dòng)機(jī)器人10因?yàn)殄e(cuò)誤的旋轉(zhuǎn)方向在單輪跨越過(guò)程中導(dǎo)致與第二障礙物碰撞的情況,有助于移動(dòng)機(jī)器人10靈活工作。

本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,還通過(guò)在第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越的過(guò)程中,控制單元320控制第一驅(qū)動(dòng)輪131以第一速度向前行進(jìn),控制第二驅(qū)動(dòng)輪132以第二速度向前行進(jìn),第一速度大于或者等于第二速度,第一速度為恒定值,以使得第一驅(qū)動(dòng)輪131以勻速或近似勻速的方式跨越第一障礙物,進(jìn)而使得移動(dòng)機(jī)器人10的脫困行為在視覺(jué)上更加順暢自然,提高了用戶體驗(yàn)。

本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,還通過(guò)在第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越的過(guò)程中,控制單元320控制控制第二驅(qū)動(dòng)輪132的第二速度小于預(yù)設(shè)速度;由于第二驅(qū)動(dòng)輪132跨越第一障礙物時(shí)是借助第一驅(qū)動(dòng)輪131與第一障礙物的摩擦力的且此時(shí)移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)身重心仍在第一障礙物的后方,控制第二速度較低可以避免由于過(guò)大的第二驅(qū)動(dòng)輪132的轉(zhuǎn)動(dòng)速度帶來(lái)的作用力帶動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)輪131沿后退方向行進(jìn),導(dǎo)致第一驅(qū)動(dòng)輪131被拖拽到第一障礙物的后方的情況,使得第二驅(qū)動(dòng)輪132能夠以第二速度緩慢地進(jìn)行跨越,并借助第一驅(qū)動(dòng)輪131與第一障礙物的摩擦力成功跨越第一障礙物。

由于在第二驅(qū)動(dòng)輪132跨越第一障礙物后移動(dòng)機(jī)器人10的機(jī)身是傾斜的,本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,還通過(guò)控制移動(dòng)機(jī)器人10按照第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度,并控制移動(dòng)機(jī)器人10向前行進(jìn)第二預(yù)設(shè)距離;使得移動(dòng)機(jī)器人10在向前行進(jìn)的同時(shí)能夠調(diào)正機(jī)身的方向,保持移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)之前的行進(jìn)方向。

在基于圖7所示實(shí)施例的可選實(shí)施例中,在控制第一驅(qū)動(dòng)對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越后,還通過(guò)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪131是否跨越了第一障礙物來(lái)決定是否控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度,該障礙物跨域方法還包括步驟704a、704b和704c,如圖13所示:

步驟704a,通過(guò)感知單元310采集的感知數(shù)據(jù)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪131是否跨越第一障礙物。

可選的,假設(shè)第一時(shí)間點(diǎn)是移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)且未開(kāi)始跨越第一障礙物的一個(gè)時(shí)間點(diǎn),假設(shè)第二時(shí)間點(diǎn)是移動(dòng)機(jī)器人10的第一驅(qū)動(dòng)輪131對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越后的一個(gè)時(shí)間點(diǎn);

在第二時(shí)間點(diǎn)利用三軸加速度計(jì)獲取移動(dòng)機(jī)器人10的傾斜角度,當(dāng)檢測(cè)到移動(dòng)機(jī)器人10在第二時(shí)間點(diǎn)的傾斜角度小于預(yù)設(shè)閾值時(shí),確定第一驅(qū)動(dòng)輪131完成跨越第一障礙物,否則確定第一驅(qū)動(dòng)輪131未跨越第一障礙物;或者,在第二時(shí)間點(diǎn)利用陀螺儀獲取移動(dòng)機(jī)器人10的傾斜角度,當(dāng)檢測(cè)到移動(dòng)機(jī)器人10在第二時(shí)間點(diǎn)的傾斜角度小于預(yù)設(shè)閾值時(shí),確定第一驅(qū)動(dòng)輪131完成跨越第一障礙物,否則確定第一驅(qū)動(dòng)輪131未跨越第一障礙物;或者,在第一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)通過(guò)lds獲取移動(dòng)機(jī)器人10距離第一障礙物的距離,當(dāng)檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于第二時(shí)間點(diǎn)的距離第一障礙物的距離小于對(duì)應(yīng)于第一時(shí)間點(diǎn)的距離第一障礙物的距離時(shí),確定第一驅(qū)動(dòng)輪131完成對(duì)第一障礙物的跨越,否則確定第一驅(qū)動(dòng)輪131未跨越第一障礙物;或者,通過(guò)獲取與第一驅(qū)動(dòng)輪131連接的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流為移動(dòng)機(jī)器人10在正常行進(jìn)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流時(shí),則確定第一驅(qū)動(dòng)輪131完成對(duì)第一障礙物的跨越,否則確定第一驅(qū)動(dòng)輪131未跨越第一障礙物;或者,在第一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)獲取移動(dòng)機(jī)器人10距離接觸面的距離,當(dāng)檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于第二時(shí)間點(diǎn)的距離接觸面的距離小于對(duì)應(yīng)于第一時(shí)間點(diǎn)的距離接觸面的距離時(shí),確定第一驅(qū)動(dòng)輪131完成對(duì)第一障礙物的跨越,否則確定第一驅(qū)動(dòng)輪131未跨越第一障礙物。

若檢測(cè)到第一驅(qū)動(dòng)輪131未跨越第一障礙物,則執(zhí)行步驟704b,記錄第一驅(qū)動(dòng)輪131的未跨越第一障礙物的次數(shù)。

步驟704c,當(dāng)未跨越第一障礙物的次數(shù)大于預(yù)定值時(shí),控制單元320控制移動(dòng)機(jī)器人10沿第二行進(jìn)方向行進(jìn)。

其中,第二行進(jìn)方向與第一行進(jìn)方向相反,第一行進(jìn)方向是移動(dòng)機(jī)器人10處于障礙物阻礙狀態(tài)之前的行進(jìn)方向。

可選的,預(yù)定值是移動(dòng)機(jī)器人10在出廠前由生成廠家設(shè)置的,或者,預(yù)定值可以由用戶自行設(shè)置。

若第一驅(qū)動(dòng)輪131未跨越第一障礙物,則結(jié)束流程。

若第一驅(qū)動(dòng)輪131跨越第一障礙物,則執(zhí)行步驟705,控制移動(dòng)機(jī)器人10以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二角度。并繼續(xù)執(zhí)行步驟706和707。

此外,在控制第二驅(qū)動(dòng)輪132對(duì)第一障礙物跨越后,也可以檢測(cè)第二驅(qū)動(dòng)輪132是否跨越第一障礙物,若第二驅(qū)動(dòng)輪132未跨越第一障礙物,則記錄第二驅(qū)動(dòng)輪132未跨越第一障礙物的次數(shù),當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)輪132未跨越第一障礙物的次數(shù)大于預(yù)定值時(shí),控制移動(dòng)機(jī)器人10沿第二行進(jìn)方向行進(jìn)。

本公開(kāi)實(shí)施例提供的障礙物跨越方法,還通過(guò)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)輪131是否跨越第一障礙物,在未跨越障礙物時(shí),記錄未跨越的次數(shù),當(dāng)次數(shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí),說(shuō)明移動(dòng)機(jī)器人10無(wú)法跨越第一障礙物,控制移動(dòng)機(jī)器人10沿第二行進(jìn)方向行進(jìn),避免移動(dòng)機(jī)器人10在無(wú)法跨越第一障礙物的情況下持續(xù)對(duì)第一障礙物進(jìn)行跨越,有助于移動(dòng)機(jī)器人10靈活工作,提高工作效率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的發(fā)明后,將容易想到本公開(kāi)的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本公開(kāi)的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開(kāi)的一般性原理并包括本公開(kāi)未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的,本公開(kāi)的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是,本公開(kāi)并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開(kāi)的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。

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