机器人通过狭窄空间方法、装置、终端及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种机器人通过狭窄空间方法，包括以下步骤：建立以机器人中心为原点的坐标系；预先根据机器人的物理轮廓测量并计算出机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax；在机器人沿运动方向的前方设置采样点；按照预设的步长获取采样点到周围空间的环境物体的采样距离r；判断周围空间是否为狭窄空间，若结果为是，则采样点对沿机器人的运动方向左右两侧的环境物体持续采样，并生成一条法向路径，进而控制机器人沿所述法向路径移动。本发明专利技术对周围空间的环境物体进行持续采样，从而生成一条法向路径，使得机器人能够以最小通过半径来通过狭窄空间，提升了机器人的通行能力。

【技术实现步骤摘要】
机器人通过狭窄空间方法、装置、终端及存储介质
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种机器人通过狭窄空间方法、装置、终端及存储介质。
技术介绍
随着当今移动机器人技术越来越成熟，机器人功能越来越多，机器人工作的场景也越来越广泛，从而对机器人通过性的要求也越来越高。目前市面上往往采用圆型的轮廓结构设计来提升机器人的通过狭窄空间的能力。然而对于非圆形轮廓结构的机器人，现有的控制技术只能使机器人通过最大轮廓半径以上的空间，这大大限制了机器人的通过能力，进而降低了机器人的适用场景。鉴于此，实有必要提供一种机器人通过狭窄空间方法、装置、终端及存储介质以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机器人通过狭窄空间方法、装置、终端及存储介质，旨在改善现有的控制技术只能使机器人通过最大轮廓半径以上的空间的问题，提升了机器人在狭窄空间的通过能力。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种机器人通过狭窄空间方法，包括以下步骤：建立以机器人中心为原点的坐标系；预先根据所述机器人的物理轮廓测量并计算出所述机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax；当所述机器人在周围空间沿预定路径运行时，在所述机器人沿运动方向的前方设置采样点；按照预设的步长获取所述采样点到所述周围空间的环境物体的采样距离r；根据所述采样距离r、所述最小通过半径Rmin及所述最大通过半径Rmax判断所述周围空间是否为狭窄空间，若结果为是，则所述采样点对沿所述机器人的运动方向左右两侧的环境物体持续采样，并生成一条法向路径，进而控制所述机器人沿所述法向路径移动。在一个优选实施方式中，所述建立以机器人中心为原点的坐标系步骤中包括：以所述机器人中心为原点，以所述机器人的正前方为X轴正向，以所述机器人的正右方为Y轴正向，以所述机器人中心垂直地面向上为Z轴正向来建立坐标系。在一个优选实施方式中，所述预先根据所述机器人的物理轮廓测量并计算出所述机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax步骤中包括：以所述机器人的中心为圆心测量当机器人360度旋转时，所述机器人的轮廓表面各个坐标点的旋转半径，得到最大旋转半径与最小旋转半径；将所述最大旋转半径与所述最小旋转半径均增大预设的尺寸，得到所述机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax。在一个优选实施方式中，所述根据所述采样距离r、所述最小通过半径Rmin及所述最大通过半径Rmax判断所述周围空间是否为狭窄空间步骤中包括：判断所述周围空间的空间类型；其中所述空间类型包括可通过空间、不可通过空间与狭窄空间；若所述采样点与环境物体的所述采样距离r均大于所述最大通过半径Rmax时，则判断所述周围空间为所述可通过空间；若所述采样点与环境物体的至少一个所述采样距离r小于所述最小通过半径Rmin，则判断所述周围空间为所述不可通过空间；若所述采样点与环境物体的所述采样距离r均大于所述最小通过半径Rmin且有部分区域的所述采样距离r小于所述最大通过半径Rmax，则判断所述周围空间为所述狭窄空间，并定义所述采样距离r小于所述最大通过半径Rmax的所述部分区域为狭窄区域。在一个优选实施方式中，还包括步骤：当判断所述周围空间为可通过空间时，控制所述机器人沿所述预定路径继续运行；当判断所述周围空间为不可通过空间时，控制所述机器人停止移动或后退。在一个优选实施方式中，还包括步骤：当判断所述周围空间为狭窄空间时，判断所述狭窄区域是否位于所述机器人沿运动方向的左右两侧，若结果为否，则控制机器人维持所述预定路径移动；若结果为是，控制所述机器人沿所述法向路径移动。在一个优选实施方式中，所述则所述采样点对沿所述机器人的运动方向左右两侧的环境物体持续采样，并生成一条法向路径步骤中包括：通过所述采样点测量并计算所述狭窄区域沿所述机器人的运动方向左右两侧的连线距离；以所述连线距离的最小距离连线的中点作为所述机器人的路径点；其中，所述路径点的方向为所述最小距离连线的法线方向。控制所述采样点持续采样预设距离，得到若干个所述路径点，将所有所述路径点依次连接从而生成一条法向路径。本专利技术第二方面提供了一种机器人通过狭窄空间装置，包括：坐标系建立模块，用于建立以机器人中心为原点的坐标系；半径测量模块，用于预先根据所述机器人的物理轮廓测量并计算出所述机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax；采样点设置模块，用于当所述机器人在周围空间沿预定路径运行时，在所述机器人沿运动方向的前方设置采样点；采样距离获取模块，用于按照预设的步长获取所述采样点到所述周围空间的环境物体的采样距离r；周围空间判断模块，用于根据所述采样距离r、所述最小通过半径Rmin及所述最大通过半径Rmax判断所述周围空间是否为狭窄空间，若结果为是，则所述采样点对沿所述机器人的运动方向左右两侧的环境物体持续采样，并生成一条法向路径，进而控制所述机器人沿所述法向路径移动。本专利技术第三方面提供了一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的机器人通过狭窄空间程序，所述机器人通过狭窄空间程序被所述处理器执行时实现如上述实施方式中任一项所述的机器人通过狭窄空间方法的各个步骤。本专利技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器人通过狭窄空间程序，所述机器人通过狭窄空间程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的机器人通过狭窄空间方法的各个步骤。本专利技术提供的机器人通过狭窄空间方法，预先根据机器人的物理轮廓获得机器人的最小与最大通过半径，当机器人在移动时，通过采样点对机器人沿运动方向左右两侧的环境物体进行距离测量，从而获得采样距离，根据采样距离与机器人的通过半径来判断周围空间是否为狭窄空间，若周围空间为狭窄空间，则对周围空间的环境物体进行持续采样，从而生成一条法向路径，使得机器人能够以最小通过半径来通过狭窄空间，提升了机器人的通行能力。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术提供的机器人通过狭窄空间方法的流程图；图2为本专利技术提供的机器人通过狭窄空间装置的框架图；图3为机器人的结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人通过狭窄空间方法，其特征在于，包括以下步骤：/n建立以机器人中心为原点的坐标系；/n预先根据所述机器人的物理轮廓测量并计算出所述机器人的最小通过半径R

【技术特征摘要】
1.一种机器人通过狭窄空间方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立以机器人中心为原点的坐标系；
预先根据所述机器人的物理轮廓测量并计算出所述机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax；
当所述机器人在周围空间沿预定路径运行时，在所述机器人沿运动方向的前方设置采样点；
按照预设的步长获取所述采样点到所述周围空间的环境物体的采样距离r；
根据所述采样距离r、所述最小通过半径Rmin及所述最大通过半径Rmax判断所述周围空间是否为狭窄空间，若结果为是，则所述采样点对沿所述机器人的运动方向左右两侧的环境物体持续采样，并生成一条法向路径，进而控制所述机器人沿所述法向路径移动。


2.如权利要求1所述的机器人通过狭窄空间方法，其特征在于，所述建立以机器人中心为原点的坐标系步骤中包括：
以所述机器人中心为原点，以所述机器人的正前方为X轴正向，以所述机器人的正右方为Y轴正向，以所述机器人中心垂直地面向上为Z轴正向来建立坐标系。


3.如权利要求1所述的机器人通过狭窄空间方法，其特征在于，所述预先根据所述机器人的物理轮廓测量并计算出所述机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax步骤中包括：
以所述机器人的中心为圆心测量当机器人360度旋转时，所述机器人的轮廓表面各个坐标点的旋转半径，得到最大旋转半径与最小旋转半径；
将所述最大旋转半径与所述最小旋转半径均增大预设的尺寸，得到所述机器人的最小通过半径Rmin与最大通过半径Rmax。


4.如权利要求1所述的机器人通过狭窄空间方法，其特征在于，所述根据所述采样距离r、所述最小通过半径Rmin及所述最大通过半径Rmax判断所述周围空间是否为狭窄空间步骤中包括：
判断所述周围空间的空间类型；其中所述空间类型包括可通过空间、不可通过空间与狭窄空间；
若所述采样点与环境物体的所述采样距离r均大于所述最大通过半径Rmax时，则判断所述周围空间为所述可通过空间；
若所述采样点与环境物体的至少一个所述采样距离r小于所述最小通过半径Rmin，则判断所述周围空间为所述不可通过空间；
若所述采样点与环境物体的所述采样距离r均大于所述最小通过半径Rmin且有部分区域的所述采样距离r小于所述最大通过半径Rmax，则判断所述周围空间为所述狭窄空间，并定义所述采样距离r小于所述最大通过半径Rmax的所述部分区域为狭窄区域。


5.如权利要求4所述的机器人通过狭窄空...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟其龙，李岩，赵明，
申请(专利权)人：上海有个机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31