一种躲避障碍物的方法及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种躲避障碍物的方法，应用于具备驱动装置的电子设备，包括：获取图像传感器采集的第一数据，以及获取超声波模块采集的第二数据，其中，第一数据中包含地面和第一障碍物的深度图像信息，第二数据中包含第二障碍物的形状信息、以及第二障碍物与电子设备的距离信息；基于第一数据和第二数据，生成障碍物地图；基于障碍物地图对电子设备进行导航，从而使电子设备能够躲避第一障碍物和第二障碍物。本发明专利技术解决了现有技术视觉避障系统存在无法识别透明障碍物的技术问题。同时，本发明专利技术还公开了一种电子设备。

Method for avoiding obstacle and electronic equipment

The invention discloses a method for avoiding obstacles, electronic equipment, applied to have the driving device comprises: obtaining a first data image sensor, and obtain ultrasonic module second collected data, which contains the ground and the first obstacle depth image information in the first data, second data contains second obstacles. The shape information, as well as second obstacle distance information and electronic equipment; the first data and the second data generated based on obstacle map; obstacle map for navigation of electronic equipment based on electronic equipment, which can avoid the first obstacle and second obstacles. The invention solves the technical problems that the visual obstacle avoidance system of the prior art can not recognize the transparent obstacle. At the same time, the invention also discloses an electronic device.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种躲避障碍物的方法及电子设备。
技术介绍
机器人在导航过程中，能否自动识别到机器人导航轨迹上的障碍物，并且能否及时躲避障碍物，这是影响运动机器人安全运行的重要方面。这样的系统被称为“自动避障系统”。目前主流的机器人自动避障系统主要有：激光雷达TOF(Timeofflight，飞行时间)测距避障系统、和视觉避障系统。先进的视觉避障系统，大多采用RGBD(RedGreenBlueDepth，红绿蓝深度)图像传感器作为避障传感器，RGBD图像传感器的优点是测量距离长，测量精度较高，成本低，在未知环境或没有地图的情况下，能够对静态障碍物、动态障碍物、以及形状不规则的障碍物实现自主实时避障。但是，RGBD图像传感器也存在缺点，那就是无法识别玻璃等透明障碍物，这给行驶中的机器人带来了危险。
技术实现思路
本专利技术实施例通过提供种躲避障碍物的方法及电子设备，解决了现有技术视觉避障系统存在无法识别透明障碍物的技术问题。一方面，本专利技术通过本专利技术的一实施例提供如下技术方案：一种躲避障碍物的方法，应用于具备驱动装置的电子设备，所述驱动装置用于为所述电子设备提供驱动力，以使得所述电子设备能够产生位移，在所述电子设备上设置有图像传感器和超声波模块，所述躲避障碍物的方法，包括：获取所述图像传感器采集的第一数据，以及获取所述超声波模块采集的第二数据，其中，所述第一数据中包含地面和第一障碍物的深度图像信息，所述第二数据中包含第二障碍物的形状信息、以及所述第二障碍物与所述电子设备的距离信息；基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图；基于所述障碍物地图对所述电子设备进行导航，从而使所述电子设备能够躲避所述第一障碍物和所述第二障碍物。优选地，所述基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图，包括：将所述地面和第一障碍物的深度图像信息转换为所述地面和第一障碍物的3D点云信息；从所述地面和第一障碍物的3D点云信息中，提取所述第一障碍物的3D点云信息；基于所述第一障碍物的3D点云信息和所述第二数据，生成所述障碍物地图。优选地，所述从所述地面和第一障碍物的3D点云信息中，提取所述第一障碍物的3D点云信息，包括：获取惯性测量单元IMU采集到的第三数据，其中，所述IMU设置在所述电子设备上；基于所述第三数据，对所述地面和第一障碍物的3D点云信息进行矫正，矫正后的所述地面和第一障碍物的3D点云信息为所述电子设备与地面处于垂直状态下的所述地面和第一障碍物的3D点云信息；除去矫正后的所述地面和第一障碍物的3D点云信息中的所述地面的3D点云信息，获得所述第一障碍物的3D点云信息。优选地，所述基于所述第一障碍物的3D点云信息和所述第二数据，生成所述障碍物地图，包括：基于所述第一障碍物的3D点云信息与所述第二数据，生成当前障碍物地图，其中，所述当前障碍物地图中包括所述第一障碍物的位置信息和所述第二障碍物的位置信息；获取历史障碍物地图，其中，所述历史障碍物地图中包含有第三障碍物的位置信息；基于所述当前障碍物地图与所述历史障碍物地图，生成所述障碍物地图，其中，所述障碍物地图中包含所述第一障碍物的位置、所述第二障碍物的位置信息以及所述第三障碍物的位置信息。优选地，所述基于所述障碍物地图对所述电子设备进行导航，包括：在所述电子设备行驶过程中，基于所述障碍物地图，判断所述电子设备前方一预设距离内是否存在障碍物；若不存在，则保持原速度行驶；若存在，则确定一避障路径，并控制所述电子设备按照所述避障路径行驶，从而躲避所述障碍物。优选地，所述避障路径的路径方程为：x＝1-dmin(K)，K∈[50,70]其中，α为预测的可通行角度，r是衰减因子，dmin表示所述障碍物地图中测量的最小距离，a，b是变换参数，VMAX表示所述电子设备的最大线速度，WMAX表示所述电子设备的最大角速度。优选地，所述控制所述电子设备按照所述避障路径行驶，包括：基于所述避障路径，生成控制指令；其中，所述控制指令包括以下至少之一：控制所述电子设备减速的第一控制指令；控制所述电子设备转向的第二控制指令；控制所述电子设备倒退的第三控制指令；控制所述电子设备停止或悬停的第四控制指令；执行所述控制指令。优选地，所述的躲避障碍物方法，还包括：在控制所述电子设备按照所述避障路径行驶过程中，通过所述IMU获取地面的光滑程度信息；基于所述光滑程度信息，调节所述电子设备的行驶速度。另一方面，基于同一专利技术构思，本专利技术通过本专利技术的一实施例，提供如下技术方案：一种电子设备，所述电子设备具有一驱动装置，所述驱动装置用于为所述电子设备提供驱动力，以使得所述电子设备能够产生位移，其在所述电子设备上设置有图像传感器和超声波模块，所述电子设备，还包括：获取单元，用于获取所述图像传感器采集的第一数据，以及获取所述超声波模块采集的第二数据，其中，所述第一数据中包含地面和第一障碍物的深度图像信息，所述第二数据中包含第二障碍物的形状信息、以及所述第二障碍物与所述电子设备的距离信息；生成单元，用于基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图；导航单元，用于基于所述障碍物地图对所述电子设备进行导航，从而使所述电子设备能够躲避所述第一障碍物和所述第二障碍物。优选地，所述生成单元，包括：转换子单元，用于将所述地面和第一障碍物的深度图像信息转换为所述地面和第一障碍物的3D点云信息；提取子单元，用于从所述地面和第一障碍物的3D点云信息中，提取所述第一障碍物的3D点云信息；第一生成子单元，用于基于所述第一障碍物的3D点云信息和所述第二数据，生成所述障碍物地图。优选地，所述提取子单元，具体用于：获取惯性测量单元IMU采集到的第三数据，其中，所述IMU设置在所述电子设备上；基于所述第三数据，对所述地面和第一障碍物的3D点云信息进行矫正，矫正后的所述地面和第一障碍物的3D点云信息为所述电子设备与地面处于垂直状态下的所述地面和第一障碍物的3D点云信息；除去矫正后的所述地面和第一障碍物的3D点云信息中的所述地面的3D点云信息，获得所述第一障碍物的3D点云信息。优选地，所述第一生成子单元，具体用于：基于所述第一障碍物的3D点云信息与所述第二数据，生成当前障碍物地图，其中，所述当前障碍物地图中包括所述第一障碍物的位置信息和所述第二障碍物的位置信息；获取历史障碍物地图，其中，所述历史障碍物地图中包含有第三障碍物的位置信息；基于所述当前障碍物地图与所述历史障碍物地图，生成所述障碍物地图，其中，所述障碍物地图中包含所述第一障碍物的位置、所述第二障碍物的位置信息以及所述第三障碍物的位置信息。优选地，所述导航单元，包括：判断子单元，用于在所述电子设备行驶过程中，基于所述障碍物地图，判断所述电子设备前方一预设距离内是否存在障碍物；保持子单元，用于若不存在，则保持原速度行驶；控制子单元，用于若存在，则确定一避障路径，并控制所述电子设备按照所述避障路径行驶，从而躲避所述障碍物。优选地，所述避障路径的路径方程为：x＝1-dmin(K)，K∈[50,70]其中，α为预测的可通行角度，r是衰减因子，dmin表示所述障碍物地图中测量的最小距离，a，b是变换参数，VMAX表示所述电子设备的最大线速度，WMAX表示所述电子设备的最大角速度。优选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种躲避障碍物的方法，应用于具备驱动装置的电子设备，所述驱动装置用于为所述电子设备提供驱动力，以使得所述电子设备能够产生位移，其特征在于，在所述电子设备上设置有图像传感器和超声波模块，所述躲避障碍物的方法，包括：获取所述图像传感器采集的第一数据，以及获取所述超声波模块采集的第二数据，其中，所述第一数据中包含地面和第一障碍物的深度图像信息，所述第二数据中包含第二障碍物的形状信息、以及所述第二障碍物与所述电子设备的距离信息；基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图；基于所述障碍物地图对所述电子设备进行导航，从而使所述电子设备能够躲避所述第一障碍物和所述第二障碍物。

【技术特征摘要】
2016.10.25 CN 20161094195751.一种躲避障碍物的方法，应用于具备驱动装置的电子设备，所述驱动装置用于为所述电子设备提供驱动力，以使得所述电子设备能够产生位移，其特征在于，在所述电子设备上设置有图像传感器和超声波模块，所述躲避障碍物的方法，包括：获取所述图像传感器采集的第一数据，以及获取所述超声波模块采集的第二数据，其中，所述第一数据中包含地面和第一障碍物的深度图像信息，所述第二数据中包含第二障碍物的形状信息、以及所述第二障碍物与所述电子设备的距离信息；基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图；基于所述障碍物地图对所述电子设备进行导航，从而使所述电子设备能够躲避所述第一障碍物和所述第二障碍物。2.如权利要求1所述的躲避障碍物的方法，其特征在于，所述基于所述第一数据和所述第二数据，生成障碍物地图，包括：将所述地面和第一障碍物的深度图像信息转换为所述地面和第一障碍物的3D点云信息；从所述地面和第一障碍物的3D点云信息中，提取所述第一障碍物的3D点云信息；基于所述第一障碍物的3D点云信息和所述第二数据，生成所述障碍物地图。3.如权利要求2所述的躲避障碍物的方法，其特征在于，所述从所述地面和第一障碍物的3D点云信息中，提取所述第一障碍物的3D点云信息，包括：获取惯性测量单元IMU采集到的第三数据，其中，所述IMU设置在所述电子设备上；基于所述第三数据，对所述地面和第一障碍物的3D点云信息进行矫正，矫正后的所述地面和第一障碍物的3D点云信息为所述电子设备与地面处于垂直状态下的所述地面和第一障碍物的3D点云信息；除去矫正后的所述地面和第一障碍物的3D点云信息中的所述地面的3D点云信息，获得所述第一障碍物的3D点云信息。4.如权利要求2所述的躲避障碍物的方法，其特征在于，所述基于所述第一障碍物的3D点云信息和所述第二数据，生成所述障碍物地图，包括：基于所述第一障碍物的3D点云信息与所述第二数据，生成当前障碍物地图，其中，所述当前障碍物地图中包括所述第一障碍物的位置信息和所述第二障碍物的位置信息；获取历史障碍物地图，其中，所述历史障碍物地图中包含有第三障碍物的位置信息；基于所述当前障碍物地图与所述历史障碍物地图，生成所述障碍物地图，其中，所述障碍物地图中包含所述第一障碍物的位置、所述第二障碍物的位置信息、以及所述第三障碍物的位置信息。5.如权利要求1所述的躲避障碍物的方法，其特征在于，所述基于所述障碍物地图对所述电子设备进行导航，包括：在所述电子设备行驶过程中，基于所述障碍物地图，判断所述电子设备前方一预设距离内是否存在障碍物；若不存在，则保持原速度行驶；若存在，则确定一避障路径，并控制所述电子设备按照所述避障路径行驶，从而躲避所述障碍物。6.如权利要求5所述的躲避障碍物的方法，其特征在于，所述避障路径的路径方程为：r×V(α)=e-ax2e-bx2×KVMAXWMAXα=e-ax2KVMAXe-bx2WMAXα]]>x＝1-dmin(K)，K∈[50,70]其中，α为预测的可通行角度，r是衰减因子，dmin表示所述障碍物地图中测量的最小距离，a，b是变换参数，VMAX表示所述电子设备的最大线速度，WMAX表示所述电子设备的最大角速度。7.如权利要求5所述的躲避障碍物方法，其特征在于，所述控制所述电子设备按照所述避障路径行驶，包括：基于所述避障路径，生成控制指令；其中，所述控制指令包括以下至少之一：控制所述电子设备减速的第一控制指令；控制所述电子设备转向的第二控制指令；控制所述电子设备倒退的第三控制指令；控制所述电子设备停止或悬停的第四控制指令；执行所述控制指令。8.如权利要求5所述的躲避障碍物方法，其特征在于，还包括：在控制所述电子设备按照所述避障路径行驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷静，陈子冲，廖方波，
申请(专利权)人：纳恩博北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11