【技术实现步骤摘要】
一种越障结束判断方法、越障控制方法、芯片及机器人
本专利技术涉及机器人沿边越障的
，尤其涉及一种机器人的越障结束判断方法、越障控制方法、芯片及机器人。
技术介绍
控制机器人导航，是控制机器人从地图的一个坐标点走到另一个坐标点，一般是先从地图上搜索一条路径，然后根据这条路径行走，直到到达目标点。然而现有的视觉扫地机器人中，由于地图精度不够高，地图障碍物标记不够准确，以及机器人不够准确地按照导航路径行走等因素影响，机器人在绕着障碍物行走的过程中，不选择可以脱离障碍物的导航方向，反而是沿着障碍物的边缘无休止的走下去，等机器人沿边越障到一定的程度就会认为这次导航导不过去或偏离原定导航目标点，然后可能放弃这次导航，降低机器人越障的成功率和导航效率。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术公开一种越障结束判断方法、越障控制方法、芯片及机器人，控制机器人从预先设置的导航路径上选择最佳拐点，用以判断是否需要结束当前的沿边越障行为，具体的技术方案如下：一种机器人的越障结束判断方法，包括：当机器人按照预...
【技术保护点】
1.一种机器人的越障结束判断方法，其特征在于，包括：/n当机器人按照预先规划的最快沿边预测路径沿边行走时，从预先设置的导航路径上选择出满足导向条件的第二预设拐点集合，其中，导航路径是机器人启动导航前设置的，最快沿边预测路径是机器人在导航过程中因碰撞到障碍物而规划选择出来的；/n从满足导向条件的第二预设拐点集合中获取一个最佳拐点，使得这个最佳拐点是满足导向条件的第二预设拐点集合的所有拐点中与机器人的当前位置的距离最接近越障判定门限值的拐点；/n判断这个最佳拐点与机器人的当前位置连成的线段上是否标记有障碍物，是则确定机器人当前越障没有结束，否则确定机器人当前越障结束。/n
【技术特征摘要】
1.一种机器人的越障结束判断方法，其特征在于，包括：
当机器人按照预先规划的最快沿边预测路径沿边行走时，从预先设置的导航路径上选择出满足导向条件的第二预设拐点集合，其中，导航路径是机器人启动导航前设置的，最快沿边预测路径是机器人在导航过程中因碰撞到障碍物而规划选择出来的；
从满足导向条件的第二预设拐点集合中获取一个最佳拐点，使得这个最佳拐点是满足导向条件的第二预设拐点集合的所有拐点中与机器人的当前位置的距离最接近越障判定门限值的拐点；
判断这个最佳拐点与机器人的当前位置连成的线段上是否标记有障碍物，是则确定机器人当前越障没有结束，否则确定机器人当前越障结束。
2.根据权利要求1所述越障结束判断方法，其特征在于，所述从满足导向条件的第二预设拐点集合中获取一个最佳拐点，使得这个最佳拐点是满足导向条件的第二预设拐点集合的所有拐点中与机器人的当前位置的距离最接近越障判定门限值的拐点的方法包括：
预先设置一个越障判定门限值；
分别计算满足导向条件的第二预设拐点集合中的每个拐点与机器人的当前位置的距离，然后将这些距离分别与越障判定门限值相减作差以获取相应差值的绝对值；
通过比较满足导向条件的第二预设拐点集合中的每个拐点与机器人的当前位置的距离与越障判定门限值的差值的绝对值，来选择差值绝对值最小的相对应的拐点作为所述最佳拐点，使得这个最佳拐点是满足导向条件的第二预设拐点集合的所有拐点中与机器人的当前位置的距离最接近越障判定门限值的拐点。
3.根据权利要求2所述越障结束判断方法，其特征在于，所述判断这个最佳拐点与机器人的当前位置连成的线段上是否标记有障碍物，是则确定机器人当前越障没有结束，否则确定机器人越障结束的方法包括：
在机器人当前位置与所述最佳拐点连成的线段上，逐个判断这个线段所穿过的栅格坐标是否存在一个与栅格地图上预先标记的障碍物点的坐标相同的栅格坐标，是则确定机器人当前位置与最佳拐点连成的线段上存在障碍物，进而确定机器人当前越障没有结束，否则确定机器人当前位置与最佳拐点连成的线段上不存在障碍物，进而确定机器人当前越障结束。
4.根据权利要求1或3所述越障结束判断方法，其特征在于，所述越障结束判断方法还包括：在机器人按照预先规划的最快沿边预测路径沿边行走的过程中，判断预设沿边时间内机器人的沿边转动角度和沿边行走里程是否满足相应的限定条件，是则确定机器人没有被困在同一位置处，进而确定机器人当前越障没结束，否则确定机器人被困在同一位置处，进而确定机器人当前越障结束。
5.根据权利要求4所述越障结束判断方法，其特征在于，所述判断预设沿边时间内机器人的沿边转动角度和沿边行走里程是否满足相应的限定条件，是则确定机器人没有被困在同一位置处，否则确定机器人被困在同一位置处的方法具体包括：
每当计时机器人沿边行走的时间达到所述预设沿边时间时，如果判断到机器人的沿边转动角度小于或等于预设最大转角，且判断到机器人的沿边行走里程小于或等于预设最大沿边距离，则确定机器人没有被困在同一位置处，进而确定机器人当前越障没结束；
每当计时机器人沿边行走的时间达到或超过所述预设沿边时间时，如果判断到机器人的沿边转动角度大于预设最大转角，或者判断到机器人的沿边行走里程大于预设最大沿边距离，那么确定机器人被困在同一位置，进而确定机器人当前越障结束；
其中，机器人的沿边转动角度是将机器人定时读取的陀螺仪角度增量进行累加的结果。
6.根据权利要求5所述越障结束判断方法，其特征在于，所述最快沿边预测路径的规划方法包括：
首先规划出用于机器人越障的沿边预测路径，并在预先设置的导航路径上选择出满足导向条件的第一预设拐点集合；其中，机器人预先设置有由拐点连接而成的导航路径，这些拐点用于引导机器人移动至最终导航目标点；沿边预测路径包括沿边方向相反的两种沿边预测路径；
然后根据每个沿边预测路径上所有的沿边行为点与同一条导航路径上满足导向条件的第一预设拐点集合所包括的拐点的距离信息，选择出相对于这条导航路径的偏离程度最小的一个沿边预测路径，作为所述最快沿边预测路径。
7.根据权利要求6所述越障结束判断方法，其特征在于，所述根据每个沿边预测路径上所有的沿边行为点与同一条导航路径上满足导向条件的第一预设拐点集合所包括的拐点的距离信息，选择出相对于这条导航路径的偏离程度最小的一个沿边预测路径，使得机器人在碰撞到障碍物后按照这个选择出的沿边预测路径的沿边方向行走以实现越障的方法包括：
所述沿边预测路径包括左沿边预测路径和右沿边预测路径，其中，左沿边预测路径的沿边方向和右沿边预测路径的沿边方向是相反的；
计算所述导航路径的满足导向条件的第一预设拐点集合所包括的拐点到左沿边预测路径上的同一个沿边行为点的距离，再对这些距离求和，以获得一个沿边行为点相对于满足导向条件的第一预设拐点集合产生的左侧局部距离和；然后通过重复前述计算步骤来获得左沿边预测路径上的每个沿边行为点相对于满足导向条件的第一预设拐点集合产生的左侧局部距离和，再将这些左侧局部距离和相加，以获取左沿边预测路径相对于满足导向条件的第一预设拐点集合产生的左侧距离总和，用于表示左沿边预测路径相对于所述导航路径的偏离程度；
同时，计算所述导航路径的满足导向条件的第一预设拐点集合所包括的拐点到右沿边预测路径上的同一个沿边行为点的距离，再对这些距离求和，以获得一个沿边行为点相对于满足导向条件的第一预设拐点集合产生的右侧局部距离和；然后通过重复前述计算步骤来获得右沿边预测路径上的每个沿边行为点相对于满足导向条件的第一预设拐点集合产生的右侧局部距离和，再将这些右侧局部距离和相加，以获取右沿边预测路径相对于满足导向条件的第一预设拐点集合产生的右侧距离总和，用于表示右沿边预测路径相对于所述导航路径的偏离程度；
当左侧距离总和大于右侧距离总和时，确定右沿边预测路径是相对于所述导航路径的偏离程度最小的一个沿边预测路径，则选择出右沿边预测路径作为所述最快沿边预测路径；
当右侧距离总和大于左侧距离总和时，确定左沿边预测路径是相对于所述导航路径的偏离程度最小的一个沿边预测路径，则选择出左沿边预测路径作为所述最快沿边预测路径；
其中，右侧距离总和越小，右沿边预测路径相对于所述导航路径的偏离程度越小；左侧距离总和越小，左沿边预测路径相对于所述导航路径的偏离程度越小。
8.根据权利要求7所述越障结束判断方法，其特征在于，在按照当前规划出的所述最快沿边预测路径行走之前，还包括：
判断预设时间内机器人所处的坐标位置变化量是否大于距离稳定阈值，是则控制机器人规划出两个用于机器人越障的沿边方向相反的沿边预测路径，否则控制机器人改变沿边方向，使得机器人转而沿着与当前确定的沿边方向相反的方向行走；其中，当前确定的沿边方向包括机器人上电时预先设置的沿边方向和上一次选择出的相对于所述导航路径的偏离程度最小的一个沿边预测路径的沿边方向；
其中，若判断到无法规划出用于机器人越障的沿边方向相反的两个沿边预测路径，则控制机器人转而沿着与当前确定的沿边方向相反的方向行走；
其中，距离稳定阈值设置为机器人的机身直径大小。
9.根据权利要求6或8所述越障结束判断方法，其特征在于，当机器人没有在规划出的所述最快沿边预测路径上行走时，从预先设置的导航路径上选择出满足导向条件的第一预设拐点集合；
当机器人在规划出的最快沿边预测路径沿边行走时，从预先设置的导航路径上选择出满足导向条件的第二预设拐点集合；
第一预设拐点集合和第二预设拐点集合都是所述导航路径上满足所述导向条件的拐点组成的。
10.根据权利要求9所述越障结束判断方法，其特征在于，所述导向条件具体表现为：
先从所述导航路径上选择一个目标拐点，再通过分别判断这个目标拐点以及从这个目标拐点开始沿着所述导航路径的导航前进方向相继设置的一个或两个拐点是否存在所述最终导航目标点，来选择出满足导向条件的第一预设拐点集合或满足导向条件的第二预设拐点集合；
其中，所述导航路径的导航前进方向是用于引导机器人移动至所述最终导航目标点的机器人导航方向；所述最终导航目标点也是所述导航路径的终点，也属于所述导航路径的其中一个拐点。
11.根据权利要求10所述越障结束判断方法，其特征在于，当判断到从所述目标拐点开始沿着所述导航路径的导航前进方向相继设置的两个拐点都不是所述最终导航目标点时，确定满足导向条件的第一预设拐点集合或满足导向条件的第二预设拐点集合包括：所述目标拐点，以及在所述导航路径上从这个目标拐点开始沿着所述导航路径的导航前进方向相继设置的两个拐点；
当判断到从所述目标拐点开始沿着所述导航路径的导航前进方向连续设置的第一个拐点或第二个拐点是所述最终导航目标点时，确定满足导向条件的第一预设拐点集合或满足导向条件的第二预设拐点集合包括：在所述导航路径上，从所述目标拐点开始沿着所述导航路径的导航前进方向排列至所述最终导航目标点的所有拐点，其中，所述目标拐点和所述最终导航目标点也包括在内；第一个拐点是在所述导航路径的导航前进方向上与所述目标拐点相邻设置的，第二个拐点是在所述导航路径的导航前进方向上与第一个拐点也是相邻设置的；
当判断到所述导航路径上选择的目标拐点是所述最终导航目标点时，确定满足导向条件的第一预设拐点集合或满足导向条件的第二预设拐点集合只有所述最终导航目标点。
12.根据权利要求11所述越障结束判断方法，其特征在于，在预先设置的导航路径上选择出目标拐点的具体方法包括：
建立以机器人的当前位置为中心，且与机器人的当前位置的最大距离为第一预设距离门限值的栅格坐标所组成的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，
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
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