机器人沿直边行走的异常检测方法及脱卡的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种机器人沿直边行走的异常检测方法及脱卡的处理方法。所述异常检测方法，通过结合机器人的偏转角度以及陀螺仪和编码器的检测数据，可以快速准确地判断出机器人沿直边行走过程中是否被卡住，该检测和判断只需基于机器人自身配置的陀螺仪和驱动轮上的编码器就能实现，不需要额外增加其它零部件，检测和判断的成本更低。所述处理方法，在确定机器人沿直边被卡的情况下，先对当前方向和位置进行标定，在脱卡之后再把此时的方向和位置设置为所标定的方向和位置，避免机器人被卡之后，驱动轮打滑等原因导致机器人的定位信息不准确的问题，保证机器人定位和建图的准确性，提高惯导机器人在复杂场景的适应能力。

【技术实现步骤摘要】
机器人沿直边行走的异常检测方法及脱卡的处理方法
本专利技术涉及智能机器人
，具体涉及一种机器人沿直边行走的异常检测方法及脱卡的处理方法。
技术介绍
目前智能扫地机器人都是全覆盖式的，基本都会有沿墙的过程，或者沿墙的模式。机器人在沿墙时，遇到一些传感器检测不到的坎时，会直接冲上去，导致机身被卡死在坎上，或者机器人会被坎顶住，无法向前行走，从而导致轮子打滑。按不完全统计，扫地机器人售后的投诉问题中，这个问题的比例是很高的。配置激光雷达的扫地机器人在这方面表现还行，因为可以用雷达的数据来判断机器是否移动等等，但是采用惯性导航的扫地机器人，就无法做到，所以惯性导航的机器人在坎（比如圆棍，U型椅，电子秤等）比较多的区域行走，地图容易引起偏差，导致清扫体验差。一篇申请号为CN201711141281.2的中国专利申请，公开了一种机器人被卡住的检测方法，通过结合两个驱动轮的控制行走距离和实际行走距离，以及结合万向轮的行走距离，来判断机器人是否被卡住，这种方法需要在万向轮上设置编码器来检测万向轮的行走距离，不仅需要对机器人现有结构进行改造，而且提高了机器人的硬件成本。一篇申请号为CN201810457864.4的中国专利申请，公开了一种机器人被卡的检测方法，通过将第一预设时间段内所记录的仰角数据与机器人中预先存储的参考仰角数据进行比较，并结合时间和打滑情况的综合判断，准确得出机器人是否被卡的检测结果。但是这种方法需要预先存储参考仰角数据，使用不便，操作繁琐。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种机器人沿直边行走的异常检测方法及脱卡的处理方法，使机器人可以在不改变自身结构的基础上，快速地检测出机器人在沿直边行走过程中是否被卡住。本专利技术的具体技术方案如下：一种机器人沿直边行走的异常检测方法，包括以下步骤：步骤S1，机器人基于沿边行走时检测到的传感数据进行判断，确定机器人是沿直边行走；步骤S2，机器人判断当前机身发生偏转的角度是否大于预设角度，如果是，则进入步骤S3，如果否，则进入步骤S4；步骤S3，机器人确定被卡住；步骤S4，机器人根据陀螺仪的前行加速度，确定机器人的第一行走距离，机器人根据编码器检测到的参数，确定机器人的第二行走距离，机器人判断第二行走距离与第一行走距离的差值是否大于第一预设行走距离，如果否，则确定机器人没有被卡，如果是，则确定机器人被卡。进一步地，所述步骤S1具体包括如下步骤：机器人根据沿边传感器检测到的参数，确定机身与所沿的边之间的距离；机器人根据编码器检测到的参数，确定驱动轮的转动速度；机器人根据陀螺仪检测到的参数，确定机身的偏转角度和偏转角速度；当机器人判断机身与所沿的边之间的距离变化保持在预设距离内，并且两个驱动轮的转动速度之间的差值小于预设速度，以及机身的偏转角速度小于预设角速度，则确定机器人沿直边行走。进一步地，在确定机器人被卡住之前，还包括如下步骤：机器人是否连续N次判断机器人被卡住，如果是，则确定机器人被卡住，否则确定机器人没有被卡住，所述N为大于或等于2，且小于或等于4的自然数。进一步地，所述预设角度为大于20度的数值。进一步地，所述第一预设行走距离设置为第一行走距离的M倍。进一步地，所述M为2或者3。一种机器人脱卡的处理方法，包括以下步骤：机器人基于上述的机器人沿直边行走的异常检测方法，确定机器人被卡；机器人标定当前的方向和位置；机器人进行脱卡操作，并持续记录机器人的脱卡路径信息，直到机器人基于上述的机器人沿直边行走的异常检测方法，没有确定机器人被卡；机器人将此时的方向和位置设置为所标定的方向和位置，并清除所记录的脱卡路径信息。一种机器人脱卡的处理方法，包括以下步骤：机器人基于上述的机器人沿直边行走的异常检测方法，确定机器人被卡；机器人标定当前的方向和位置；机器人进行脱卡操作，直到机器人基于上述的机器人沿直边行走的异常检测方法，没有确定机器人被卡；机器人将此时的方向和位置设置为所标定的方向和位置。所述机器人沿直边行走的异常检测方法，通过结合机器人的偏转角度以及陀螺仪和编码器的检测数据，可以快速准确地判断出机器人沿直边行走过程中是否被卡住，该检测和判断只需基于机器人自身配置的陀螺仪和驱动轮上的编码器就能实现，不需要额外增加其它零部件，检测和判断的成本更低。所述机器人脱卡的处理方法，在确定机器人沿直边被卡的情况下，先对当前方向和位置进行标定，在脱卡之后再把此时的方向和位置设置为所标定的方向和位置，避免机器人被卡之后，驱动轮打滑等原因导致机器人的定位信息不准确的问题，保证机器人定位和建图的准确性，提高惯导机器人在复杂场景的适应能力。附图说明图1为本专利技术实施例所述的机器人沿直边行走的异常检测方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，以便不在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。本专利技术实施例所述机器人可以为扫地机器人、拖地机器人等智能清洁设备，该机器人可以包含机器主体、感知系统、控制系统、驱动系统、清洁系统、能源系统和人机交互系统等。本专利技术实施例所述机器人载体上装有的陀螺仪，用于对机器人的偏转角速度进行检测，将偏转角速度进行积分运算可以得到偏转角度；装有的编码器用于机器人行走距离的检测，通过行走距离与行走时间的相除可以得到驱动轮的转动速度；并且装有能够检测机器人的机身侧边与所沿墙面或其它物体的边之间的距离的沿边传感器，该沿边传感器可以是超声波距离传感器、红外强度检测传感器、红外距离传感器、物理开关检测碰撞传感器，电容或者电阻变化检测传感器、TOF传感器或者激光雷达传感器等。如图1所示，一种机器人沿直边行走的异常检测方法，用于检测机器人在沿直边行走过程中是否被卡住的情况。所述沿直边行走是指机器人沿着墙体或者其它物体的呈一条直线延伸的边缘行走，也可以说是沿直墙行走，或者沿物体的直边行走。所述方法包括以下步骤：步骤S1，机器人基于沿边行走时检测到的传感数据进行判断，确定机器人是沿直边行走，然后进入步骤S2。步骤S2，机器人判断当前机身发生偏转的角度是否大于预设角度，如果是，则进入步骤S3，如果否，则进入步骤S4；步骤S3，机器人确定被卡住；步骤S4，机器人根据陀螺仪的前行加速度，由前行加速度进行积分运算获得速度值后，由速度值乘以时间计算得出机器人的第一行走距离，所述第一行走距离是机器人实际上行走的距离；机器人还根据编码器在相同时间内检测到的圈数，由圈数乘以驱动轮的周长计算得出机器人的第二行走距离，所述第二行走距离是机器人理论上应该行走的距离；机器人判断第二行走距离与第一行走距离的差值是否大于第一预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人沿直边行走的异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，机器人基于沿边行走时检测到的传感数据进行判断，确定机器人是沿直边行走；/n步骤S2，机器人判断当前机身发生偏转的角度是否大于预设角度，如果是，则进入步骤S3，如果否，则进入步骤S4；/n步骤S3，机器人确定被卡住；/n步骤S4，机器人根据陀螺仪的前行加速度，确定机器人的第一行走距离，机器人根据编码器检测到的参数，确定机器人的第二行走距离，机器人判断第二行走距离与第一行走距离的差值是否大于第一预设行走距离，如果否，则确定机器人没有被卡，如果是，则确定机器人被卡。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人沿直边行走的异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，机器人基于沿边行走时检测到的传感数据进行判断，确定机器人是沿直边行走；
步骤S2，机器人判断当前机身发生偏转的角度是否大于预设角度，如果是，则进入步骤S3，如果否，则进入步骤S4；
步骤S3，机器人确定被卡住；
步骤S4，机器人根据陀螺仪的前行加速度，确定机器人的第一行走距离，机器人根据编码器检测到的参数，确定机器人的第二行走距离，机器人判断第二行走距离与第一行走距离的差值是否大于第一预设行走距离，如果否，则确定机器人没有被卡，如果是，则确定机器人被卡。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下步骤：
机器人根据沿边传感器检测到的参数，确定机身与所沿的边之间的距离；
机器人根据编码器检测到的参数，确定驱动轮的转动速度；
机器人根据陀螺仪检测到的参数，确定机身的偏转角度和偏转角速度；
当机器人判断机身与所沿的边之间的距离变化保持在预设距离内，并且两个驱动轮的转动速度之间的差值小于预设速度，以及机身的偏转角速度小于预设角速度，则确定机器人沿直边行走。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定机器人被卡住之前，还包括如下步骤：
机器人是否连续N次判断机器人被卡住，如果是，则确定机器人被卡住，否则确定机器人没有被卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永勇，肖刚军，赖钦伟，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44