多个数据权重融合进行避障的方法、存储装置及移动终端制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多个数据权重融合进行避障的方法、存储装置及移动终端，包括A、将机器人中心、激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关分别设置对应坐标点；B、以机器人世界坐标进行TF转换成同一个机器人坐标系；C、3D摄像头的点云数据权重为α，超声波模块的数据和红外的数据权重都为β，激光雷达的数据通过机器人在导航地图中进行的定位；D、预设安全值；E、通过与预设的安全值进行权重比对，进行判断并且避障；通过四种传感器相互弥补的各自的短板，通过加不同权重的方式进行数据融合，使得机器人在不同场景下的自主运动，自主避障更加灵活和智能化。

A method, storage device and mobile terminal for multiple data weighting fusion for obstacle avoidance

The invention relates to a plurality of data fusion weights method, obstacle avoidance storage device and mobile terminal, including A, the robot center, laser radar, 3D camera, ultrasonic module, infrared switch are respectively arranged corresponding to the coordinate point; B, the robot world coordinate TF into a robot coordinate point; cloud data weight C, 3D camera for alpha, ultrasonic module data and infrared data for weight beta, positioning of the laser radar data by the robot in the navigation map; D, the default security value; E, the security and the default value of the weight ratio, judgment and avoidance; make up for each other through four kinds of sensors each of the short board, data fusion with different weights in a way that makes the robot motion in different scenarios, autonomous obstacle avoidance more spirit Living and intellectualized.

【技术实现步骤摘要】
多个数据权重融合进行避障的方法、存储装置及移动终端
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种多个数据权重融合进行避障的方法、存储装置及移动终端。
技术介绍
目前机器人自主运动是主要通过激光雷达识别障碍物和地图匹配或者通过3D摄像头进行图像识别和地图匹配，然后再加上超声雷达或者红外接近开关进行辅助避障。其各个避障模块的数据都是独立起避障作用，这样子会造成机器人在自主运动过程中，当激光雷达或者3D摄像头没有没有识别到障碍物，而辅助检查障碍物传感器检测到障碍物在小于或者等于设定安全距离信息时要求机器人停止，而机器人导航地图上没有标志障碍物的信息，这样子会造成机器人一直在停止，直到辅助传感器没有检测到障碍物为止。这样使得机器人无法做到遇到障碍物就自行绕过的自主运动规划。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供多个数据权重融合进行避障的方法、存储装置及移动终端，以解决现有技术存在的上述缺陷中的至少一种。为达上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种多个数据权重融合进行避障的方法，其特征在于，所述方法包括：A、将机器人中心、激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关分别设置对应坐标点；B、以机器人世界坐标进行TF转换成同一个机器人坐标系；C、设置激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重；D、预设安全值；E、与预设安全值进行权重比对，通过激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重变化进行判断并且避障。优选为，所述激光雷达的数据为2D平面上的数据。优选为，所述3D摄像头的点云数据权重为α，超声波模块的数据和红外的数据权重都为β，激光雷达的数据通过机器人在导航地图中进行的定位；其中0≤α≤1，0≤β≤1，0≤α+β≤1。优选为，所述步骤E判断时具体如下：所述超声传感器和红外接近开关的都没有检测到障碍物时，其数据权重为β最小，3D摄像头没有检测到障碍物的点云数据的权重α为最小；所述超声传感器或者红外接近开关检测到障碍物而3D摄像头没有识别到障碍物时，其数据权重β为最大，α为最小，从而把三维立体障碍信息引进地图中，使得机器人进行自主规避障碍；所述3D摄像头识别到障碍物而超声传感器或者红外接近开关没有检测到障碍物时，其数据权重α为最大，β为最小，从而把三维立体障碍信息引进地图中，使得机器人进行自主规避障碍；所述3D摄像头、超声传感器或者红外接近开关都检测到障碍时，权重α和β都增大，通过比对权重α和β的大小，从而确定引进障碍物在地图中的具体位置，这样使得机器人运动更加智能化。一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序能够被执行以实现如上述所述的多个数据权重融合进行避障的方法。一种移动终端，其特征在于，包括：处理器、与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的多个数据权重融合进行避障的方法；所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序，以执行上述所述的多个数据权重融合进行避障的方法。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术包括A、将机器人中心、激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关分别设置对应坐标点；B、以机器人世界坐标进行TF转换成同一个机器人坐标系；C、3D摄像头的点云数据权重为α，超声波模块的数据和红外的数据权重都为β，激光雷达的数据通过机器人在导航地图中进行的定位；D、预设安全值；E、通过与预设的安全值进行权重比对，进行判断并且避障；因为激光雷达是无法检测到玻璃的，而超声波雷达可以检测到玻璃面，可以弥补激光雷达的缺陷。而超声波雷达检测障碍物时反应时间比较长，如果近距离出现障碍物时，会容易发生碰撞的事件，而红外接近开关的反应时间比较快，适合近距离的物体检测，从而弥补了超声波雷达近距离反应时间比较长的缺陷。而3D摄像头解决了激光雷达无法3维立体识别的问题。通过四种传感器相互弥补的各自的短板，通过加不同权重的方式进行数据融合，使得机器人在不同场景下的自主运动，自主避障更加灵活和智能化。附图说明图1为本专利技术较佳实施例多个数据权重融合进行避障的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本实施例的一种多个数据权重融合进行避障的方法，其特征在于，所述方法包括：A、将机器人中心、激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关分别设置对应坐标点；B、以机器人世界坐标进行TF转换成同一个机器人坐标系；C、设置激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重；D、预设安全值；E、与预设安全值进行权重比对，通过激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重变化进行判断并且避障。优选为，所述激光雷达的数据为2D平面上的数据。优选为，所述3D摄像头的点云数据权重为α，超声波模块的数据和红外的数据权重都为β，激光雷达的数据通过机器人在导航地图中进行的定位；其中0≤α≤1，0≤β≤1，0≤α+β≤1。具体的，本方案是通过确定机器人安装超声传感器、红外接近开关、激光雷达以及3D摄像头离机器人中心坐标的具体方位，然后与机器人坐标系进行tf转换从而引入机器人导航使用的地图中。在tf转换过程中，通过超声传感器采集到的距离数据，红外接近开关采集到的距离数据、激光雷达采集到的数据以及3D摄像头生成的点云数据通过加不同权重的方式进行数据融合。实现方式如下：机器人中心坐标为（x0,y0,z0）,激光雷达的坐标为（X1，Y1，Z1），3D摄像头的坐标为（X2，Y2，Z2），超声波模块的坐标为（X3，Y3，Z3），红外开关的坐标为（X4,Y4,Z4），然后通过以机器人世界坐标进行tf转换成同一个机器人的坐标系（X5,Y5,Z5）。3D摄像头的点云数据α（0≤α≤1），超声波模块的数据和红外的数据权重都为β（0≤β≤1），0≤α+β≤1。且其中激光雷达的数据是进行机器人在导航地图中进行的定位，且其数据为2D平面上的数据并不能进行3维立体的避障，因此，3D摄像头的点云数据以及超声波模块、红外开关的数据是3维立体的障碍信息进行了转换成2D平面的障碍信息引进导航地图中进行辅助避障。优选为，所述步骤E判断时具体如下：所述超声传感器和红外接近开关的都没有检测到障碍物时，其数据权重为β最小，3D摄像头没有检测到障碍物的点云数据的权重α为最小；所述超声传感器或者红外接近开关检测到障碍物而3D摄像头没有识别到障碍物时，其数据权重β为最大，α为最小，从而把三维立体障碍信息引进地图中，使得机器人进行自主规避障碍；所述3D摄像头识别到障碍物而超声传感器或者红外接近开关没有检测到障碍物时，其数据权重α为最大，β为最小，从而把三维立体障碍信息引进地图中，使得机器人进行自主规避障碍；所述3D摄像头、超声传感器或者红外接近开关都检测到障碍时，权重α和β都增大，通过比对权重α和β的大小，从而确定引进障碍物在地图中的具体位置，这样使得机器人运动更加智能化。一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序能够被执行以实现如上述所述的多个数据权重融合进行避障的方法。一种移动终端，其特征在于，包括：处理器、与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的多个数据权重融合进行避障的方法；所述处理器用于调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多个数据权重融合进行避障的方法，其特征在于，所述方法包括：A、将机器人中心、激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关分别设置对应坐标点；B、以机器人世界坐标进行TF转换成同一个机器人坐标系；C、设置激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重；D、预设安全值；E、与预设安全值进行权重比对，通过激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重变化进行判断并且避障。

【技术特征摘要】
1.一种多个数据权重融合进行避障的方法，其特征在于，所述方法包括：A、将机器人中心、激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关分别设置对应坐标点；B、以机器人世界坐标进行TF转换成同一个机器人坐标系；C、设置激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重；D、预设安全值；E、与预设安全值进行权重比对，通过激光雷达、3D摄像头、超声波模块、红外开关的权重变化进行判断并且避障。2.根据权利要求1所述的多个数据权重融合进行避障的方法，其特征在于，所述激光雷达的数据为2D平面上的数据。3.根据权利要求2所述的多个数据权重融合进行避障的方法，其特征在于，所述3D摄像头的点云数据权重为α，超声波模块的数据和红外的数据权重都为β，激光雷达的数据通过机器人在导航地图中进行的定位；其中0≤α≤1，0≤β≤1，0≤α+β≤1。4.根据权利要求3所述的多个数据权重融合进行避障的方法，其特征在于，所述步骤E判断时具体如下：所述超声传感器和红外接近开关的都没有检测到障碍物时，其数据权重为β最小，3D摄像头没有检测到障碍物的点云数据的权重α为最小；所述超声传...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永飞，
申请(专利权)人：安徽胜佳和电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34