一种自主移动机器人的导引方法技术

本发明专利技术涉及一种自主移动机器人的导引方法，自主移动机器人包括机器人本体，机器人本体设有人脸跟踪装置、导航装置和距离检测装置，方法包括：S1、设定机器人的移动路线、移动速度、机器人与被导引人之间的多个距离参照值，获得并记录被导引人的面部信息，距离参照值包括第一距离值；S2、机器人获得导引指令，利用人脸跟踪装置识别到被导引人的面部在第一距离内时，开始导引，在机器人根据设定的移动路线和移动速度移动的过程中，通过人脸跟踪装置和距离检测装置实时检测并判断被导引人是否在第一距离中，若否，则停下等待。与现有技术相比，本发明专利技术根据被引导人跟随情况自主控制前进速度，让被导引人可以有更自主的行进过程。

【技术实现步骤摘要】
一种自主移动机器人的导引方法
本专利技术涉及机器人领域，尤其是涉及一种自主移动机器人的导引方法。
技术介绍
导游职业在我国旅游事业的高速发展过程中起到了非常重要的作用，然而多数旅游景点的导游工作都具有重复性高、创造性低的特点。一方面高度重复性的劳动浪费了大量的人力资源；另一方面长期从事某项导游工作也难免使人产生滞怠情绪，降低服务质量。此外，随着各种新兴的旅游方式的兴起，游客通常会希望及时地得到不同的信息，同时也希望导游方式也更加吸引人；然而传统的导游服务逐渐地不能满足这些需求，这为面向旅游业的导引机器人的诞生及发展提出了市场需求。目前服务机器人在很多行业都有应用，目的在于利用机器人代替一些以往需要人完成的工作，以减轻人工负担、并降低某些工作的危险性，此类机器人有：家庭清洁机器人、护理机器人、助行机器人等一些文教娱乐机器人。通过研究人员对环境感知、信息融合、自主决策以及精密控制等智能机器人技术的不断创新，现阶段的服务机器人已经能在很多场合发挥出令人满意的作用，各种服务机器人的发展为旅游导引机器人的发展奠定了技术基础。现有的导引机器人只能按照预先设置的路径和速度移动，游客需要随时跟随机器人，不能按自己意愿停留游览，这对游客来说很不方便，降低了游览体验。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自主移动机器人的导引方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种自主移动机器人的导引方法，所述自主移动机器人包括机器人本体，所述机器人本体设有可横向360度旋转和纵向设定角度旋转的人脸跟踪装置、导航装置和可转动的距离检测装置，该方法包括以下步骤：S1、设定机器人的移动路线、移动速度、机器人与被导引人之间的多个距离参照值，获得并记录被导引人的面部信息，所述距离参照值包括第一距离值；S2、机器人获得导引指令，利用人脸跟踪装置识别到被导引人的面部在第一距离内时，开始导引，在机器人根据设定的移动路线和移动速度移动的过程中，通过人脸跟踪装置和距离检测装置实时检测并判断被导引人是否在第一距离中，若否，则停下等待。优选的，所述距离参照值还包括第二距离值，所述第二距离值小于所述第一距离值；所述步骤S2还包括：在机器人移动的过程中实时检测并判断被导引人是否在第二距离内，若是，则机器人的移动速度增大设定值直到被导引人与机器人的距离在第二距离和第一距离之间。优选的，所述距离参照值还包括第三距离值，所述第三距离值在第一距离值和第二距离值之间；所述步骤S2还包括：在机器人移动的过程中实时检测并判断被导引人是否位于第三距离和第一距离之间，若是，则机器人先向被导引人的方向移动直到距离缩小为第二距离值和第三距离值之间后，再按设定的移动路线移动。优选的，所述机器人先向被导引人的方向移动直到距离缩小为第二距离值和第三距离值的过程中，机器人的移动速度增大。优选的，所述距离参照值还包括不大于第一距离值的第四距离值；所述步骤S2中在机器人根据设定的移动路线和移动速度移动的过程中，设有多个设定时间长度的停止状态，在所述停止状态中，实时检测并判断被导引人是否在第四距离内，若否，则机器人发出警报。优选的，所述人脸跟踪装置在机器人导引过程中跟随被引导人的面部位置旋转，使被导引人始终在图像界面的中央位置。与现有技术相比，本专利技术包括以下优点：1、在机器人导引过程中实时测量与被导引人相隔的距离，根据被引导人跟随情况自主改变运动状态或控制前进速度，让被导引人可以有更自主的行进过程，同时确保机器人完成对被引导人的导引功能，提高了导引体验。2、保障机器人与被导引人保持一定距离，即在第二距离和第三距离之间，可以防止机器人与被导引人碰撞，同时若机器人在进行语音讲解，保障声音能够传递到被导引人。附图说明图1为实施例中各个距离参照值的关系示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例本申请提出一种自主移动机器人的导引方法，自主移动机器人为拥有自主导航及运动功能的机器人，包括机器人本体，机器人本体设有可横向360度旋转和纵向设定角度旋转的人脸跟踪装置、导航装置和可转动的距离检测装置。距离检测装置可采用毫米波雷达、超声波雷达、红外雷达等，本实施例中具体通过红外测距传感器实现。本机器人可实现导引及等待跟随功能。其中，导引功能使机器人按照制定的路线前进，通过已导入的GPS地图获得路线信息，同时可运用激光雷达扫描方式自主规划最佳路径到达目的地，全程自主实现，无导轨；等待跟随功能使机器人根据被导引人的跟随速度调整自身运动状态，通过对被导引人距离远近的实时测量，判断被导引人的跟随情况，实现导引过程中自主控制路径前进速度。该导引方法包括以下步骤：S1、设定机器人的移动路线、移动速度、机器人与被导引人之间的多个距离参照值等参数信息，获得并记录被导引人的面部信息；如图1所示，本实施例中，距离参照值包括数值由大到小排列的第一距离值、第四距离值、第三距离值和第二距离值，距离值对应于机器人不同的动作状态；第一距离值作为机器人行进过程中启动等待被导引人功能的判断值，第四距离值用作在机器人导引中途停止状态中启动警示功能的判断值，第三距离值作为机器人行进过程中启动向被导引人方向移动功能的判断值，第二距离值作为机器人行进过程中启动加速移动功能的判断值；S2、机器人获得导引指令，利用人脸跟踪装置识别到被导引人的面部在第一距离内时，开始导引，人脸跟踪装置在机器人导引过程中跟随被引导人的面部位置旋转，使被导引人始终在图像界面的中央位置；在机器人根据设定的移动路线和移动速度移动的过程中，通过人脸跟踪装置和距离检测装置实时检测被导引人与机器人的距离，并判断：被导引人是否在第一距离中，若否，则启动等待被导引人功能，停下等待被导引人的距离靠近，当满足第一距离值时再继续前进；被导引人是否在第二距离内，若是，则启动加速移动功能，机器人的移动速度增大设定值直到被导引人与机器人的距离在第二距离和第一距离之间，可防止被导引人与机器人发生碰撞；被导引人是否位于第三距离和第一距离之间，若是，则启动向被导引人方向移动功能，机器人先向被导引人的方向按增大的速度移动直到距离缩小为第二距离值和第三距离值之间后，再按设定的移动路线和移动速度移动，防止与被引导人距离过远；在机器人靠近被导引人的过程中不得偏离自身设定路线的范围，在即将偏离时机器人会进行报警提示；另外，在机器人移动的过程中设有多个设定时间长度的停止状态，在指定地点停止，可用于在景区等地方进行讲解的功能，在停止状态中，机器人实时检测并判断被导引人是否在第四距离内，若否，则机器人发出警报，提醒被导引人不要离机器人太远。通过人脸跟踪装置和距离检测装置检测被导引人与机器人的距离的方法为：人脸跟踪装置通过摄像头云台的转动使被导引人的面部位于图像界面的中央位置，机器人的控制系统获取摄像头云台相对基准位置偏转的角度，从而得到被导引人相对机器人的方位，控制距离检测装置旋转到与摄像头云台朝向相同的方向，得到被导引人的距离值。距离检测装置既可以是可360度旋转的一个装置，也可以是设在机器人不同方向的多个可小范围转动的多个装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主移动机器人的导引方法，所述自主移动机器人包括机器人本体，其特征在于，所述机器人本体设有可横向360度旋转和纵向设定角度旋转的人脸跟踪装置、导航装置和可转动的距离检测装置，该方法包括以下步骤：S1、设定机器人的移动路线、移动速度、机器人与被导引人之间的多个距离参照值，获得并记录被导引人的面部信息，所述距离参照值包括第一距离值；S2、机器人获得导引指令，利用人脸跟踪装置识别到被导引人的面部在第一距离内时，开始导引，在机器人根据设定的移动路线和移动速度移动的过程中，通过人脸跟踪装置和距离检测装置实时检测并判断被导引人是否在第一距离中，若否，则停下等待。

【技术特征摘要】
1.一种自主移动机器人的导引方法，所述自主移动机器人包括机器人本体，其特征在于，所述机器人本体设有可横向360度旋转和纵向设定角度旋转的人脸跟踪装置、导航装置和可转动的距离检测装置，该方法包括以下步骤：S1、设定机器人的移动路线、移动速度、机器人与被导引人之间的多个距离参照值，获得并记录被导引人的面部信息，所述距离参照值包括第一距离值；S2、机器人获得导引指令，利用人脸跟踪装置识别到被导引人的面部在第一距离内时，开始导引，在机器人根据设定的移动路线和移动速度移动的过程中，通过人脸跟踪装置和距离检测装置实时检测并判断被导引人是否在第一距离中，若否，则停下等待。2.根据权利要求1所述的一种自主移动机器人的导引方法，其特征在于，所述距离参照值还包括第二距离值，所述第二距离值小于所述第一距离值；所述步骤S2还包括：在机器人移动的过程中实时检测并判断被导引人是否在第二距离内，若是，则机器人的移动速度增大设定值直到被导引人与机器人的距离在第二距离和第一距离之间。3.根据权利要求2所述的一种自主移动机器人的导引方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：严彪，徐其慧，李浩澜，张瀚夫，梁梓晨，王森，严鹏飞，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31