用于移动机器人的障碍物探测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于机器人技术领域，提供了一种用于移动机器人的障碍物探测方法、装置、终端设备及计算机存储介质，该装置包括：多个发射探头，用于发射测距信号；多个接收探头，用于接收经由障碍物反射后的所述测距信号；连接所述发射探头和接收探头的控制电路，用于控制一个或多个所述发射探头发射测距信号的同时，控制至少两个所述接收探头接收所述测距信号，并根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的位置，以及估计所述障碍物的尺寸和外部形状。本发明专利技术通过对相互分离的所述多个发射探头和多个接收探头进行集成控制，提高了所述移动机器人对所述障碍物的测量准确度，减少了障碍物探测盲区。

【技术实现步骤摘要】
用于移动机器人的障碍物探测方法及装置
本专利技术属于机器人
，尤其涉及一种用于移动机器人的障碍物探测方法、装置及计算机存储介质。
技术介绍
机器人是自动执行工作的机器装置，在工作过程中，需要准确的获取视野范围内的障碍物信息进行相应的导航避障，才能到达设定的目的地。现有技术中，在机器人的底盘上布置有多个距离传感器，并采用轮寻的方式触发所述距离传感器进行障碍物的测距。例如，先触发其中一个距离传感器进行障碍物的测距，经设定时长后，触发另一个距离传感器进行障碍物的测距。这种测距方式降低了障碍物的测距采样频率，导致机器人对突发障碍物反应较慢，无法及时进行障碍物的测距，出现障碍物探测精度低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种用于移动机器人的障碍物探测方法、装置、终端设备及计算机存储介质，以有效提高障碍物探测精度。本专利技术实施例的第一方面提供了一种用于移动机器人的障碍物探测装置，所述装置安装于所述移动机器人的底盘，包括：多个发射探头，用于发射测距信号；多个接收探头，用于接收经由障碍物反射后的所述测距信号；连接所述发射探头和接收探头的控制电路，用于控制一个或多个所述发射探头发射测距信号的同时，控制至少两个所述接收探头接收所述测距信号，并根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的位置，以及估计所述障碍物的尺寸和外部形状。本专利技术实施例的第二方面提供了一种用于移动机器人的障碍物探测方法，包括：控制一个或多个发射探头发射测距信号；控制至少两个接收探头接收经由障碍物反射后的所述测距信号；若所述接收探头接收到所述测距信号，则根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的位置；综合计算出的多个所述障碍物的位置估计所述障碍物的尺寸和外部形状。本专利技术实施例的第三方面提供了一种用于移动机器人的障碍物探测装置，包括：发射控制单元，用于控制一个或多个发射探头发射测距信号；接收控制单元，用于控制至少两个接收探头接收经由障碍物反射后的所述测距信号；距离计算单元，用于若所述接收探头接收到所述测距信号，则根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的距离；综合估算单元，用于综合多个所述接收探头至所述障碍物的距离估计所述障碍物的尺寸和外部形状。本专利技术实施例的第四方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述方法的步骤。本专利技术实施例的第五方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述方法的步骤。本专利技术实施例，通过所述控制电路同时连接相互分离的多个发射探头和多个接收探头，实现所述相互分离的多个发射探头和多个接收探头的集成控制。在控制所述一个或多个所述发射探头发射测距信号的同时，控制至少两个所述接收探头接收所述测距信号，并根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的位置，以及估计所述障碍物的尺寸和外部形状。实现了提高所述移动机器人对所述障碍物的测量准确度的同时，能够利用最少数量的距离传感器，最大限度的减少障碍物探测盲区。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的现有技术中收发分离的距离传感器的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的收发一体式的距离传感器的结构示意图；图3-1，图3-2分别是采用如图1所示的距离传感器的机器人测距装置结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种用于移动机器人的障碍物探测装置的结构框图；图5是本专利技术实施例提供的一种用于移动机器人的障碍物探测装置中圆周形分布的发射探头与接收探头的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种用于移动机器人的障碍物探测装置中直线形分布的发射探头与接收探头的结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种用于移动机器人的障碍物探测方法的示意流程图；图8是本专利技术实施例提供的发射探头、接收探头与障碍物之间的坐标位置示意图；图9是本专利技术实施例提供的一种用于移动机器人的障碍物探测装置的结构示意图；图10是本专利技术实施例提供的一种终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。在移动机器人底盘上，为了检测周围环境中的障碍物，通常会安装一定数量的距离传感器，如：红外距离传感器和超声波距离传感器等。通过准确测量机器人底盘和障碍物之间的距离，才能使机器人准确的进行相应的导航避障，到达设定的目的地。图1示出了现有技术中收发分离的距离传感器1的结构示意图，该收发分离的距离传感器1包括发射探头11和接收探头12，所述发射探头11和所述接收探头12连接控制电路13，所述控制电路13用于控制所述发射探头11和所述接收探头12的信号发射与信号接收。如图3-1和图3-2分别示出了采用如图1所示的距离传感器的机器人测距装置结构示意图，其中，图3-1为圆周形分布的距离传感器对应的机器人测距装置，图3-2为直线形分布的距离传感器对应的机器人测距装置。也就是说，现有技术中距离传感器的一个发射探头11和一个接收探头12连接一个控制电路13。图2示出了现有技术中收发一体式的距离传感器2的结构示意图，该收发一体式的距离传感器2包括发射与接收探头21，所述发射与接收探头21连接控制电路22，所述控制电路22用于控制所述发射与接收探头21的信号发射与信号接收。同样地，一个发射与接收探头21连接一个控制电路22。由于上述距离传感器的发射频率相同，为了避免上述距离传感器的误触发，现有技术中一般采用轮寻的方式触发所述收发分离的距离传感器以及收发一体式的距离传感器。例如：首先触发底盘右边的距离传感器，等待一段时间后所述距离传感器向所述控制电路返回一个距离值或无效值(无障碍物)，然后触发下一个距离传感器，每个距离传感器轮流测量，周而复始。但是，在减少距离传感器误触发的同时，降低了障碍物的测距采样频率，导致机器人对突发障碍物反应较慢，无法及时进行障碍物的测距，出现障碍物探测精度低的问题。另外，现有技术中的距离传感器在障碍物较小或者所述距离传感器的发射探头的声波或红外线入射角小于45°时，所述控制电路很难再从所述距离传感器的接收探头接收到所述障碍物反射回来的声波或红外线，导致所述机器人检测不到形状特殊和体积较小的障碍物。并且，现有技术中，为了使所述移动机器人能够无死角的探测周围的障碍物，需要在所述移动机器人的底盘上安装较多的距离传感器才能减少探测盲区。本专利技术实施例，通过所述控制电路同时连接相互分离的多个发射探头和多个接收探头，实现所述相互分离的多个发射探头和多个接收探头的集成控制。在控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于移动机器人的障碍物探测装置，所述装置安装于所述移动机器人的底盘，其特征在于，所述装置包括：多个发射探头，用于发射测距信号；多个接收探头，用于接收经由障碍物反射后的所述测距信号；连接所述发射探头和接收探头的控制电路，用于控制一个或多个所述发射探头发射测距信号的同时，控制至少两个所述接收探头接收所述测距信号，并根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的位置，以及估计所述障碍物的尺寸和外部形状。

【技术特征摘要】
1.一种用于移动机器人的障碍物探测装置，所述装置安装于所述移动机器人的底盘，其特征在于，所述装置包括：多个发射探头，用于发射测距信号；多个接收探头，用于接收经由障碍物反射后的所述测距信号；连接所述发射探头和接收探头的控制电路，用于控制一个或多个所述发射探头发射测距信号的同时，控制至少两个所述接收探头接收所述测距信号，并根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的位置，以及估计所述障碍物的尺寸和外部形状。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射探头和接收探头呈线型分布在所述移动机器人的底盘的边缘。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射探头和接收探头交替排列。4.一种用于移动机器人的障碍物探测方法，其特征在于，所述方法包括：控制一个或多个发射探头发射测距信号；控制至少两个接收探头接收经由障碍物反射后的所述测距信号；若所述接收探头接收到所述测距信号，则根据发射和接收所述测距信号的时间差计算所述障碍物的位置；综合计算出的多个所述障碍物的位置估计所述障碍物的尺寸和外部形状。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述接收探头未接收到所述测距信号，则控制一个或多个其他发射探头发射测距信号。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，黄祥斌，聂鹏，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44