具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法和装置制造方法及图纸

本申请揭示了一种具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法、装置、计算机设备和存储介质，包括：对第一区域进行实时环境信号检测，得到第一环境信号序列；将所述第一环境信号序列输入障碍物分析模型中得到分析结果；若分析结果为具有障碍物，则得到与第一障碍物类别；若第一障碍物类别记载于分体式避障名单中，则使两条腿部与主体部分离，并使分体式仿真机器人获取第一动量和第二动量；开启第二磁场发生器和第一磁场发生器，从而主体部受到磁力支持；向分离后的所述两条腿部发送滚动移动指令，以绕过障碍物；使所述主体部降落至所述两条腿部上并组成分体式仿真机器人，完成避障过程，从而机器人纵使在小空间内也能进行避障，提高了适应性。

【技术实现步骤摘要】
具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法和装置
本申请涉及到计算机领域，特别是涉及到一种具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
智能机器人已广为人们所知，其中的仿真机器人也被广泛的应用。仿真机器人是仿真实人类的机器人，其具有与真人类似的外形，能够与真实人类类似地跨步行走，因此其在一些环境中特别适合代替真人工作，例如在餐厅中代替传统的传菜员承担传菜任务。在仿真机器人的移动过程中，若是碰到障碍物时，需要根据避障方案以绕过障碍物，但是传统的避障方案是使仿真机器人以模仿人类的方式从障碍物侧方绕过，这在绕行空间较小时（例如在窄小通道处时）难以施行。
技术实现思路
本申请提出一种具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法，所述分体式仿真机器人由可分离式连接的两条腿部与所述两条腿部上方的主体部构成，所述两条腿部分别与所述主体部可分离式机械连接，所述主体部分别与所述两条腿部的连接处设置有第一磁场发生器；所述两条腿部均设置有内置芯片，从而在所述两条腿部分别与所述主体部分离后，所述两条腿部能够根据收到的控制信号而执行与所述控制信号对应的操作；所述方法包括：S1、所述分体式仿真机器人以预设的跨步行走方式沿预设轨迹进行移动，同时利用所述分体式仿真机器人上预设的环境探测传感器阵列，对所述分体式仿真机器人前方的第一区域进行实时环境信号检测，从而得到第一环境信号序列；S2、将所述第一环境信号序列输入预设的障碍物分析模型中进行处理，从而得到所述障碍物分析模型输出的分析结果；其中，所述分析结果为具有障碍物或者不具有障碍物，所述障碍物分析模型基于神经网络模型并采用训练数据训练而成，所述训练数据由训练用信号序列和与所述训练用信号序列对应的人工标注所构成；S3、判断所述分析结果是否为具有障碍物；S4、若所述分析结果为具有障碍物，则根据预设的障碍物分类方法进行障碍物分类处理，从而得到与所述第一区域内的障碍物对应的第一障碍物类别；S5、判断所述第一障碍物类别是否记载于预设的分体式避障名单中；S6、若所述第一障碍物类别记载于预设的分体式避障名单中，则使所述两条腿部与所述主体部分离，并控制所述两条腿部上分别设置的动力组件，以使所述分体式仿真机器人获取向上的第一动量和向前的第二动量；S7、向预设于所述第一区域的地板下方的第二磁场发生器发送开启指令，以开启所述第二磁场发生器，并开启预设于所述主体部上预设的所述第一磁场发生器，从而所述主体部能够在所述第一区域上方通过时受到磁力支持而不会坠落至障碍物上；S8、向分离后的所述两条腿部发送滚动移动指令，以使所述两条腿部采用滚动移动的方式绕过障碍物；其中，每条腿部均预设有隐藏式轮滑部件，从而在分离后每条腿部均能够进行滚动移动；S9、在所述主体部从空中越过障碍物并且所述两条腿部在所述主体部正下方且与所述主体部进行水平方向的同速运动时，关闭所述第一磁场发生器，以使所述主体部降落至所述两条腿部上并组成分体式仿真机器人，并且向所述第二磁场发生器发送关闭指令，从而完成具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障过程。进一步地，所述将所述第一环境信号序列输入预设的障碍物分析模型中进行处理，从而得到所述障碍物分析模型输出的分析结果；其中，所述分析结果为具有障碍物或者不具有障碍物，所述障碍物分析模型基于神经网络模型并采用训练数据训练而成，所述训练数据由训练用信号序列和与所述训练用信号序列对应的人工标注所构成的步骤S2之前，包括：S11、从预设的样本数据库中调取指定数据的样本数据以构成样本集，再根据预设比例将所述样本集划分为训练集和验证集；其中，所述样本数据由预先收集的信号序列和与所述预先收集的信号序列对应的人工标注所构成；S12、调取预设的神经网络模型，并将所述训练集输入所述神经网络模型中进行训练，从而得到初步神经网络模型；S13、利用所述验证集对所述初步神经网络模型进行验证处理，以得到验证结果；S14、判断所述验证结果是否为验证通过；S15、若所述验证结果为验证通过，则将所述初步神经网络模型记为障碍物分析模型。进一步地，所述判断所述分析结果是否为具有障碍物的步骤S3之后，包括：S31、若所述分析结果为不具有障碍物，则控制所述分体式仿真机器人以跨步行走方式沿预设轨迹继续移动，并且停止环境探测传感器阵列的信号检测操作；S32、在所述分体式仿真机器人通过所述第一区域之后，再次利用所述分体式仿真机器人上预设的环境探测传感器阵列，对所述分体式仿真机器人前方的第二区域进行实时环境信号检测，从而得到第二环境信号序列；S33、将所述第二环境信号序列输入预设的障碍物分析模型中进行处理，从而得到所述障碍物分析模型再次输出的分析结果；其中，所述分析结果为具有障碍物或者不具有障碍物，所述障碍物分析模型基于神经网络模型并采用训练数据训练而成，所述训练数据由训练用信号序列和与所述训练用信号序列对应的人工标注所构成；S34、判断所述障碍物分析模型再次输出的分析结果是否为具有障碍物；S35、若所述分析结果为具有障碍物，则根据预设的障碍物分类方法进行障碍物分类处理，从而得到与所述第二区域内的障碍物对应的第二障碍物类别；S36、判断所述第二障碍物类别是否记载于预设的分体式避障名单中；S37、若所述第二障碍物类别记载于预设的分体式避障名单中，则使所述两条腿部与所述主体部分离，并控制所述两条腿部上分别设置的动力组件，以使所述分体式仿真机器人获取向上的第一动量和向前的第二动量；S38、向预设于所述第二区域的地板下方的第二磁场发生器发送开启指令，以开启第二磁场发生器，并开启预设于所述主体部上预设的第一磁场发生器，从而所述主体部能够在第二区域上方通过时受到磁力支持而不会坠落至障碍物上；S39、向分离后的所述两条腿部发送滚动移动指令，以使所述两条腿部采用滚动移动的方式绕过障碍物；其中，每条腿部均预设有隐藏式轮滑部件，从而在分离后每条腿部均能够进行滚动移动；S310、在所述主体部从空中越过障碍物并且所述两条腿部在所述主体部正下方且与所述主体部进行水平方向的同速运动时，关闭所述第一磁场发生器，以使所述主体部降落至所述两条腿部上并组成分体式仿真机器人，并且向所述第二区域的地板下方的第二磁场发生器发送关闭指令。进一步地，所述根据预设的障碍物分类方法进行障碍物分类处理，从而得到与所述第一区域内的障碍物对应的第一障碍物类别的步骤S4，包括：S401、根据预设的轮廓获取方法，获取与所述第一区域内的障碍物对应的第一轮廓；S402、根据预设的轮廓相似度计算方法，计算所述指定轮廓与预设的标准轮廓的相似度数值，并判断所述相似度数值是否大于预设的相似度阈值；其中，所述标准轮廓预存于预设的数据库中，所述数据库中存储的不同轮廓分别对应不同的障碍物类别；S403、若所述相似度数值大于预设的相似度阈值，则根据预设的轮廓与障碍物类别的对应关系，获取与所述标准轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法，其特征在于，所述分体式仿真机器人由可分离式连接的两条腿部与所述两条腿部上方的主体部构成，所述两条腿部分别与所述主体部可分离式机械连接，所述主体部分别与所述两条腿部的连接处设置有第一磁场发生器；所述两条腿部均设置有内置芯片，从而在所述两条腿部分别与所述主体部分离后，所述两条腿部能够根据收到的控制信号而执行与所述控制信号对应的操作；所述方法包括：/nS1、所述分体式仿真机器人以预设的跨步行走方式沿预设轨迹进行移动，同时利用所述分体式仿真机器人上预设的环境探测传感器阵列，对所述分体式仿真机器人前方的第一区域进行实时环境信号检测，从而得到第一环境信号序列；/nS2、将所述第一环境信号序列输入预设的障碍物分析模型中进行处理，从而得到所述障碍物分析模型输出的分析结果；其中，所述分析结果为具有障碍物或者不具有障碍物，所述障碍物分析模型基于神经网络模型并采用训练数据训练而成，所述训练数据由训练用信号序列和与所述训练用信号序列对应的人工标注所构成；/nS3、判断所述分析结果是否为具有障碍物；/nS4、若所述分析结果为具有障碍物，则根据预设的障碍物分类方法进行障碍物分类处理，从而得到与所述第一区域内的障碍物对应的第一障碍物类别；/nS5、判断所述第一障碍物类别是否记载于预设的分体式避障名单中；/nS6、若所述第一障碍物类别记载于预设的分体式避障名单中，则使所述两条腿部与所述主体部分离，并控制所述两条腿部上分别设置的动力组件，以使所述分体式仿真机器人获取向上的第一动量和向前的第二动量；/nS7、向预设于所述第一区域的地板下方的第二磁场发生器发送开启指令，以开启所述第二磁场发生器，并开启预设于所述主体部上预设的所述第一磁场发生器，从而所述主体部能够在所述第一区域上方通过时受到磁力支持而不会坠落至障碍物上；/nS8、向分离后的所述两条腿部发送滚动移动指令，以使所述两条腿部采用滚动移动的方式绕过障碍物；其中，每条腿部均预设有隐藏式轮滑部件，从而在分离后每条腿部均能够进行滚动移动；/nS9、在所述主体部从空中越过障碍物并且所述两条腿部在所述主体部正下方且与所述主体部进行水平方向的同速运动时，关闭所述第一磁场发生器，以使所述主体部降落至所述两条腿部上并组成分体式仿真机器人，并且向所述第二磁场发生器发送关闭指令，从而完成具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障过程。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法，其特征在于，所述分体式仿真机器人由可分离式连接的两条腿部与所述两条腿部上方的主体部构成，所述两条腿部分别与所述主体部可分离式机械连接，所述主体部分别与所述两条腿部的连接处设置有第一磁场发生器；所述两条腿部均设置有内置芯片，从而在所述两条腿部分别与所述主体部分离后，所述两条腿部能够根据收到的控制信号而执行与所述控制信号对应的操作；所述方法包括：
S1、所述分体式仿真机器人以预设的跨步行走方式沿预设轨迹进行移动，同时利用所述分体式仿真机器人上预设的环境探测传感器阵列，对所述分体式仿真机器人前方的第一区域进行实时环境信号检测，从而得到第一环境信号序列；
S2、将所述第一环境信号序列输入预设的障碍物分析模型中进行处理，从而得到所述障碍物分析模型输出的分析结果；其中，所述分析结果为具有障碍物或者不具有障碍物，所述障碍物分析模型基于神经网络模型并采用训练数据训练而成，所述训练数据由训练用信号序列和与所述训练用信号序列对应的人工标注所构成；
S3、判断所述分析结果是否为具有障碍物；
S4、若所述分析结果为具有障碍物，则根据预设的障碍物分类方法进行障碍物分类处理，从而得到与所述第一区域内的障碍物对应的第一障碍物类别；
S5、判断所述第一障碍物类别是否记载于预设的分体式避障名单中；
S6、若所述第一障碍物类别记载于预设的分体式避障名单中，则使所述两条腿部与所述主体部分离，并控制所述两条腿部上分别设置的动力组件，以使所述分体式仿真机器人获取向上的第一动量和向前的第二动量；
S7、向预设于所述第一区域的地板下方的第二磁场发生器发送开启指令，以开启所述第二磁场发生器，并开启预设于所述主体部上预设的所述第一磁场发生器，从而所述主体部能够在所述第一区域上方通过时受到磁力支持而不会坠落至障碍物上；
S8、向分离后的所述两条腿部发送滚动移动指令，以使所述两条腿部采用滚动移动的方式绕过障碍物；其中，每条腿部均预设有隐藏式轮滑部件，从而在分离后每条腿部均能够进行滚动移动；
S9、在所述主体部从空中越过障碍物并且所述两条腿部在所述主体部正下方且与所述主体部进行水平方向的同速运动时，关闭所述第一磁场发生器，以使所述主体部降落至所述两条腿部上并组成分体式仿真机器人，并且向所述第二磁场发生器发送关闭指令，从而完成具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障过程。


2.根据权利要求1所述的具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法，其特征在于，所述将所述第一环境信号序列输入预设的障碍物分析模型中进行处理，从而得到所述障碍物分析模型输出的分析结果；其中，所述分析结果为具有障碍物或者不具有障碍物，所述障碍物分析模型基于神经网络模型并采用训练数据训练而成，所述训练数据由训练用信号序列和与所述训练用信号序列对应的人工标注所构成的步骤S2之前，包括：
S11、从预设的样本数据库中调取指定数据的样本数据以构成样本集，再根据预设比例将所述样本集划分为训练集和验证集；其中，所述样本数据由预先收集的信号序列和与所述预先收集的信号序列对应的人工标注所构成；
S12、调取预设的神经网络模型，并将所述训练集输入所述神经网络模型中进行训练，从而得到初步神经网络模型；
S13、利用所述验证集对所述初步神经网络模型进行验证处理，以得到验证结果；
S14、判断所述验证结果是否为验证通过；
S15、若所述验证结果为验证通过，则将所述初步神经网络模型记为障碍物分析模型。


3.根据权利要求1所述的具有双行走模式的分体式仿真机器人的避障方法，其特征在于，所述判断所述分析结果是否为具有障碍物的步骤S3之后，包括：
S31、若所述分析结果为不具有障碍物，则控制所述分体式仿真机器人以跨步行走方式沿预设轨迹继续移动，并且停止环境探测传感器阵列的信号检测操作；
S32、在所述分体式仿真机器人通过所述第一区域之后，再次利用所述分体式仿真机器人上预设的环境探测传感器阵列，对所述分体式仿真机器人前方的第二区域进行实时环境信号检测，从而得到第二环境信号序列；
S33、将所述第二环境信号序列输入预设的障碍物分析模型中进行处理，从而得到所述障碍物分析模型再次输出的分析结果；其中，所述分析结果为具有障碍物或者不具有障碍物，所述障碍物分析模型基于神经网络模型并采用训练数据训练而成，所述训练数据由训练用信号序列和与所述训练用信号序列对应的人工标注所构成；
S34、判断所述障碍物分析模型再次输出的分析结果是否为具有障碍物；
S35、若所述分析结果为具有障碍物，则根据预设的障碍物分类方法进行障碍物分类处理，从而得到与所述第二区域内的障碍物对应的第二障碍物类别；
S36、判断所述第二障碍物类别是否记载于预设的分体式避障名单中；
S37、若所述第二障碍物类别记载于预设的分体式避障名单中，则使所述两条腿部与所述主体部分离，并控制所述两条腿部上分别设置的动力组件，以使所述分体式仿真机器人获取向上的第一动量和向前的第二动量；
S38、向预设于所述第二区域的地板下方的第二磁场发生器发送开启指令，以开启第二磁场发生器，并开启预设于所述主体部上预设的第一磁场发生器，从而所述主体部能够在第二区域上方通过时受到磁力支持而不会坠落至障碍物上；
S39、向分离后的所述两条腿部发送滚动移动指令，以使所述两条腿部采用滚动移动的方式绕过障碍物；其中，每条腿部均预设有隐藏式轮滑部件，从而在分离后每条腿部均能够进行滚动移动；
S310、在所述主体部从空中越过障碍物并且所述两条腿部在所述主体部正下方且与所述主体部进行水平方向的同速运动时，关闭所述第一磁场发生器，以使所述主体部降落至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗绍远，
申请(专利权)人：广州仿真机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44