机器人控制方法及机器人系统技术方案

技术编号:24246447 阅读:60 留言:0更新日期:2020-05-22 21:07
本发明专利技术提供一种机器人控制方法及机器人系统,所述方法包括:驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中每个记录点的位置坐标;将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组;根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组分别获取对应该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;通过边界拟合点序列获得对应的边界点。本发明专利技术自动获取机器人的工作路径,节省人力成本,提高工作效率。

Robot control method and robot system

【技术实现步骤摘要】
机器人控制方法及机器人系统
本专利技术涉及智能控制领域,具体地涉及机器人控制方法及机器人系统。
技术介绍
随着科学技术的不断进步,各种机器人已经开始慢慢的走进人们的生活,例如:自动吸尘机器人、自动割草机器人等。这种机器人能够脱离人们的操作,在一定范围内自动行走并执行工作。全覆盖路径规划是机器人的一个热点研究方向,对于提高机器人的工作效率至关重要;现有技术中,通常采用的技术方案为,人工辅助规划工作路径,之后再驱动机器人按照规划好的工作路径进行工作;具体的,配合机器人设置一人工辅助输入界面,通过自动或辅助的方式收集当前地形输出至输入界面,并通过人工辅助的方式在输入界面上依据收集的地形绘画工作路径;最后将该工作路径转换为指令指导机器人工作。上述技术方案,通常需要增加摄像头等辅助设备获取数据,提高设备的生产及使用成本,另外,还需要人工辅助设计工作路径,使用较为繁琐。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种机器人控制方法及机器人系统。为了实现上述专利技术目的之一,本专利技术一实施方式提供一种机器人控制方法,所述方法包括:S1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;S2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;S3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为不小于1的整数;S4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组分别获取对应该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;S5、判断边界拟合点序列中的任一边界拟合点与其相邻的两个边界拟合点是否共线,若是,以当前边界拟合点为基础,并在通过当前边界拟合点的法线上等距偏移获取对应的边界点;若否,将边界拟合点以及其相邻的两个边界拟合点生成圆,以当前边界拟合点为基础,并在通过当前边界拟合点与其所在圆的圆心连线上等距偏移获取对应的边界点。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述步骤S1还包括:S11、在驱动机器人沿巡线路径行走任一圈后,判断首、尾记录点之间的直线距离是否小于第一预设距离阈值;若是,判断巡线路径完整,继续下一步操作;若否,判断巡线路径不完整,重新驱动机器人沿巡线路径行走一圈。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述步骤S4具体包括:S41、分别获取每个记录点组的重心点;S42、分别获取每个记录点组对应所述重心点的切线和法线,所述切线为当前记录点组包含的所有记录点通过最小二乘法拟合所得到的直线,所述法线为经过所述重心点且垂直于当前切线的直线;S43、分别获取每个基础坐标点对应的m个偏心率,所述偏心率表示基础坐标点与其对应的每个重心点的偏离程度;所述偏心率表示为:a、b分别表示当前基础坐标点与切线、法线之间的距离;S44、获取当前基础坐标点对应的m个偏心率中的最大偏心率,以最大偏心率对应的重心点作为当前基础坐标点对应的边界拟合点。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,当m=1时,所述步骤S4包括:S41’、分别获取每个记录点组的重心点;S42’、以该重心点作为当前基础坐标点对应的边界拟合点。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述边界包括外边界,或外边界和内边界;若边界为外边界,所述步骤S5具体包括:以当前边界拟合点为基础,向外等距偏移获得对应的外边界点;若边界为外边界和内边界,所述步骤S5具体包括:以外边界对应的边界拟合点为基础,向外等距偏移获得对应的外边界点;以内边界对应的边界拟合点为基础,向内等距偏移获得对应的内边界点;其中,形成外边界点的边界拟合点为外边界拟合点,形成内边界拟合点的边界拟合点为内边界拟合点。为了实现上述专利技术目的之一,本专利技术一实施方式提供一种机器人控制方法,所述方法包括:S1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中到达每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;S2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;S3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为不小于1的整数;S4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组获取该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;S5、以当前边界拟合点为基础,等距偏移获得对应的边界点;所述边界拟合点包括:外边界拟合点,或外边界拟合点和内边界拟合点;所述边界点包括:外边界点,或外边界点和内边界点;S6、根据获得的边界拟合点或边界点生成机器人的工作路径。作为本专利技术一实施方式的进一步改进,所述步骤S6具体包括:以第x圈工作路径的多个第x圈工作点为基础,沿所述边界拟合点生成边界点偏移的反方向等距偏移,形成若干第x+1圈工作点,依次连接若干第x+1圈工作点形成第x+1圈工作路径;若在第x圈存在至少一个任意两个工作点之间的距离小于预设第二距离阈值,则结束工作路径获取;x为大于等于1的正整数;其中,所述外边界点或外边界拟合点形成第1圈工作路径的工作点,首尾连接若干第1圈工作点形成第1圈工作路径;机器人以依次遍历所有工作点的方式进行工作。为了实现上述专利技术目的之一,本专利技术一实施方式提供一种机器人控制方法,所述方法包括:S1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中到达每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;S2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;S3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为大于1的整数;S4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组获取该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;S5、以当前边界拟合点为基础,等距偏移获得对应的边界点;S6’、根据所述边界拟合点或边界点获得若干工作点,根据所述工作点获得机器人的工作路径,所述工作路径包括:互不相交的至少两条工作路径,每条工作路径为由所述工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人控制方法,其特征在于,所述方法包括:/nS1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;/nS2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;/nS3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为不小于1的整数;/nS4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组分别获取对应该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;/nS5、判断边界拟合点序列中的任一边界拟合点与其相邻的两个边界拟合点是否共线,/n若是,以当前边界拟合点为基础,并在通过当前边界拟合点的法线上等距偏移获取对应的边界点;/n若否,将边界拟合点以及其相邻的两个边界拟合点生成圆,以当前边界拟合点为基础,并在通过当前边界拟合点与其所在圆的圆心连线上等距偏移获取对应的边界点。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机器人控制方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;
S2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;
S3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为不小于1的整数;
S4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组分别获取对应该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;
S5、判断边界拟合点序列中的任一边界拟合点与其相邻的两个边界拟合点是否共线,
若是,以当前边界拟合点为基础,并在通过当前边界拟合点的法线上等距偏移获取对应的边界点;
若否,将边界拟合点以及其相邻的两个边界拟合点生成圆,以当前边界拟合点为基础,并在通过当前边界拟合点与其所在圆的圆心连线上等距偏移获取对应的边界点。


2.根据权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,所述步骤S1还包括:
S11、在驱动机器人沿巡线路径行走任一圈后,判断首、尾记录点之间的直线距离是否小于第一预设距离阈值;
若是,判断巡线路径完整,继续下一步操作;
若否,判断巡线路径不完整,重新驱动机器人沿巡线路径行走一圈。


3.根据权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:
S41、分别获取每个记录点组的重心点;
S42、分别获取每个记录点组对应所述重心点的切线和法线,所述切线为当前记录点组包含的所有记录点通过最小二乘法拟合所得到的直线,所述法线为经过所述重心点且垂直于当前切线的直线;
S43、分别获取每个基础坐标点对应的m个偏心率,所述偏心率表示基础坐标点与其对应的每个重心点的偏离程度;
所述偏心率表示为:a、b分别表示当前基础坐标点与切线、法线之间的距离;
S44、获取当前基础坐标点对应的m个偏心率中的最大偏心率,以最大偏心率对应的重心点作为当前基础坐标点对应的边界拟合点。


4.根据权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,当m=1时,所述步骤S4包括:
S41’、分别获取每个记录点组的重心点;
S42’、以该重心点作为当前基础坐标点对应的边界拟合点。


5.根据权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,所述边界包括外边界,或外边界和内边界;
若边界为外边界,所述步骤S5具体包括:以当前边界拟合点为基础,向外等距偏移获得对应的外边界点;
若边界为外边界和内边界,所述步骤S5具体包括:以外边界对应的边界拟合点为基础,向外等距偏移获得对应的外边界点;以内边界对应的边界拟合点为基础,向内等距偏移获得对应的内边界点;
其中,形成外边界点的边界拟合点为外边界拟合点,形成内边界拟合点的边界拟合点为内边界拟合点。


6.一种机器人控制方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中到达每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;
S2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;
S3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为不小于1的整数;
S4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组获取该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;
S5、以当前边界拟合点为基础,等距偏移获得对应的边界点;所述边界拟合点包括:外边界拟合点,或外边界拟合点和内边界拟合点;所述边界点包括:外边界点,或外边界点和内边界点;
S6、根据获得的边界拟合点或边界点生成机器人的工作路径。


7.根据权利要求6所述的机器人控制方法,其特征在于,所述步骤S6具体包括:
以第x圈工作路径的多个第x圈工作点为基础,沿所述边界拟合点生成边界点偏移的反方向等距偏移,形成若干第x+1圈工作点,依次连接若干第x+1圈工作点形成第x+1圈工作路径;
若在第x圈存在至少一个任意两个工作点之间的距离小于预设第二距离阈值,则结束工作路径获取;x为大于等于1的正整数;
其中,所述外边界点或外边界拟合点形成第1圈工作路径的工作点,首尾连接若干第1圈工作点形成第1圈工作路径;
机器人以依次遍历所有工作点的方式进行工作。


8.一种机器人控制方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中到达每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;
S2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;
S3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为大于1的整数;
S4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组获取该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;
S5、以当前边界拟合点为基础,等距偏移获得对应的边界点;
S6’、根据所述边界拟合点或边界点获得若干工作点,根据所述工作点获得机器人的工作路径,所述工作路径包括:互不相交的至少两条工作路径,每条工作路径为由所述工作点依次相连接形成的闭合回路;
S7’、直线连接第x圈工作路径上起始工作点与第x+1圈工作路径的起始工作点形成连接路径;
驱动所述机器人从起始工作点出发、遍历第x圈工作路径上的每个工作点,并在回到第x圈的起始工作点后,朝向第x+1圈的起始动作点运动,进而进入到第x+1圈工作路径并进行工作,直至到达最后一圈工作路径的终止工作点结束工作。


9.一种机器人控制方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、驱动机器人沿巡线路径行走预定圈数,并分别记录行走过程中到达每个记录点的位置坐标;所述巡线路径为机器人所在工作区域的边界形成的回路;所述预定圈数大于等于2;
S2、将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表,将剩余的记录点存储于第二存储链表;
S3、依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点,并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组,每个记录点组包括与第一存储链表中当前选取的基础坐标点距离最近的多个记录点,且m个记录点组的记录点的数目依次递增;所述m为大于1的整数;
S4、根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组获取该基础坐标点的边界拟合点,并将多个所述边界拟合点的集合形成边界拟合点序列;
S5”、以当前边界拟合点为基础,等距偏移获得对应的边界点;所述边界拟合点包括:外边界拟合点,或外边界拟合点和内边界拟合点;所述边界点包括:外边界点,或外边界点和内边界点;
S6”、将所述外边界点或外边界拟合点作为第1圈工作路径的工作点,首尾连接若干第1圈工作点形成第1圈工作路径;
S7”、判断第1圈工作路径是否为凸多边形,
若是,则以第1圈工作路径为基础,规划机器人的工作路线;
若否,则将第1圈工作路径拆分为多个凸边形后,再以每个凸多边形为基础,分别规划机器人的工作路线。


10.根据权利要求9所述的机器人控制方法,其特征在于,所述步骤S7”中判断第1圈工作路径是否为凸多边形具体包括:判断工作点依次连接形成的任一工作路径是否存在自相交点,
若是,则第1圈工作路径为凹多边形;
若否,则第1圈工作路径为凸多边形。


11.根据权利要求10所述的机器人控制方法,其特征在于,在判断第1圈工作路径为凹多边形后,所述方法还包括:
获取当前存在自相交点的工作路径上相交的线段,相交线段的端点以及交点;
获取相交线段每个端点在第1圈工作路径上对应的边界点,将距离相应交点最近的两个边界点作为特征端点,并连接相对的两个特征端点形成分区边界;以分区边界分隔第1圈工作路径,将其拆分为多个凸边形。


12.一种机器人系统,其特征在于,所述系统包括:
记录存储模块,用于驱动机器人沿巡线路径...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁立超高向阳崔江伟
申请(专利权)人:苏州科瓴精密机械科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1