一种用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法技术

本发明专利技术公开了一种用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法，涉及机器人自动控制领域。包括：预先确定机器人的活动范围内所有的自动扶梯的位置，为每个自动扶梯设定危险区域，记为语义地图配置；当机器人运动时，获取机器人的运动方向的图像数据和激光数据，对图像数据和激光数据进行融合得到自动扶梯的检测结果；根据语义地图配置和检测结果判断是否满足停止运行条件，如果满足，则停止机器人的运动并报警。本发明专利技术提供的方法在机器人丢定位的情况下，可以依靠图像数据与激光数据融合，及时并准确地发出预警，停止机器人运动，避免机器人进入自动扶梯危险区域内。进入自动扶梯危险区域内。进入自动扶梯危险区域内。

【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法


[0001]本专利技术涉及机器人自动控制领域，尤其涉及一种用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法。

技术介绍

[0002]目前，随着机器人技术的发展，机器人被愈加广泛地应用于物流运输、商场引导、短距离配送等领域中，在机器人的日常工作过程中，机器人自动避障一直是研究的主要方向。以商场中运行的机器人为例，自动扶梯往往是极其危险的存在，若机器人定位丢失误入自动扶梯区域，或是被人推至该区域后，则机器人可能坠入扶梯，或者挡住扶梯出口，带来安全隐患。
[0003]然而，目前现有的避障方案仅仅将自动扶梯区域设置为危险区域或是虚拟墙，禁止机器人进入，从而规避危险，但是在机器人定位丢失、出现偏差或被人推撞等特殊情况下，仍有进入危险区域的可能。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于机器人的自动扶梯自主避让与预警方法，可以有效地躲避自动扶梯危险区域，避免发生危险情况，且基于图像、激光等传感器数据的融合，还可以在机器人即将行驶至自动扶梯区域时及时发出危险预警，拉停机器，避免进一步的损失。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法，包括：
[0007]预先确定机器人的活动范围内所有的自动扶梯的位置，为每个所述自动扶梯设定危险区域，记为语义地图配置；
[0008]当所述机器人运动时，获取所述机器人的运动方向的图像数据和激光数据，对所述图像数据和所述激光数据进行融合得到自动扶梯的检测结果；
[0009]根据所述语义地图配置和所述检测结果判断是否满足停止运行条件，如果满足，则停止所述机器人的运动并报警。
[0010]本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
[0011]一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述技术方案所述的用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法。
[0012]本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
[0013]一种用于机器人的自动扶梯自主避让预警装置，包括：
[0014]存储器，用于存储计算机程序；
[0015]处理器，用于执行所述计算机程序，实现如上述技术方案所述的用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的自主避让预警方法，在机器人正常工作的情
况下，可以通过定位和图像数据自动躲避自动扶梯危险区域，而在丢定位的情况下，则可以依靠图像数据与激光数据融合，及时并准确地发出预警，停止机器人运动，避免机器人进入自动扶梯危险区域内。
[0017]本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。
附图说明
[0018]图1为本专利技术自动扶梯自主避让预警方法的实施例提供的流程示意图；
[0019]图2为本专利技术自动扶梯自主避让预警方法的实施例提供的危险区域示意图；
[0020]图3为本专利技术自动扶梯自主避让预警方法的其他实施例提供的停止运行条件判断流程示意图；
[0021]图4为本专利技术自动扶梯自主避让预警方法的其他实施例提供的机器人朝向示意图；
[0022]图5为本专利技术自动扶梯自主避让预警装置的实施例提供的结构框架图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0024]如图1所示，为本专利技术自动扶梯自主避让预警方法的实施例提供的流程示意图，本专利技术基于机器人自带的摄像头、激光发射器、激光接收器和处理器实现，通过摄像头捕捉机器人运行方向上的图像，通过激光发射器发射激光，通过激光接收器接收激光，从而获取激光数据，再通过处理器对图像数据和激光数据进行处理融合，从而进行自动扶梯自主避让预警，该方法包括：
[0025]S1，预先确定机器人的活动范围内所有的自动扶梯的位置，为每个自动扶梯设定危险区域，记为语义地图配置。
[0026]如图2所示，给出了一种示例性的危险区域示意图，图中给出了两个并排自动扶梯的示例，自动扶梯的宽度为w，以自动扶梯入口的中点处为中心，以自动扶梯的宽度w延伸1米为短轴，3米为长轴设置椭圆形的危险区域。
[0027]优选地，为了使机器人更好地避障，还可以在危险区域的四周设置矩形的虚拟墙，将危险区域包围起来，防止机器人进入虚拟墙内。
[0028]应理解，在实际运行时，虚拟墙的范围至少需要涵盖住算法中设定的危险区域，即图2中的椭圆区域。本领域技术人员可以根据实际需求设置危险区域的具体范围，也可以设置不同形状的危险区域，例如，可以将如图2中虚拟墙内的范围都设置为危险区域。
[0029]可选地，当存在多个自动扶梯时，可以如下公式确定短轴距离：
[0030][0031]其中，short为短轴距离，n为自动扶梯的数量，wi为第i个自动扶梯的宽度。
[0032]需要说明的是，在机器人运动过程中，首先会检查其定位是否位于自动扶梯危险
区域内，若定位已经位于危险区域，则直接报警，并拉停机器，防止进一步的运动导致其跌落自动扶梯；若定位不在危险区域，则利用已有的检测模型查看摄像头数据是否有自动扶梯的检测结果，若没有检测出，机器人可继续前进；若图像数据检测出了自动扶梯，则判断该检测结果是否满足停止条件，仅当检测结果满足一定的条件后，才会发出预警并让机器人停止运动，否则认为其构成不了危险，机器人可继续运动。
[0033]在机器人的运动过程中，由于对自动扶梯的预警利用到了定位信息，因此需要事先将全局地图中自动扶梯的真实位置信息记录在配置文件中，例如所在楼层、位置等信息，将其记为语义地图配置，供预警算法使用。
[0034]例如，预警算法可以包含lost和danger两个全局缓存变量，用于记录对应事件发生的次数，lost是指机器人丢定位，danger则表示机器人处于危险区域，例如，图3示出的流程中，重置是指缓存变量的清零操作，重置所有则是对lost和danger两个缓存都清零。
[0035]S2，当机器人运动时，获取机器人的运动方向的图像数据和激光数据，对图像数据和激光数据进行融合得到自动扶梯的检测结果。
[0036]需要说明的是，基于机器人获取的图像数据与激光数据，可以融合得到自动扶梯的粗略位置，作为机器人避让与预警的辅助信息。由于摄像头拍摄的仅仅是图像，因此难以对自动扶梯进行准确定位，通过将图像数据与激光数据融合，能够实现对自动扶梯的精确定位。
[0037]具体的融合方式可以根据实际需求设置，例如，如图4所示，可以将激光的路径绘制在图像中，将激光数据与图像数据重叠，辅助判断自动扶梯的位置。
[0038]可选地，可以利用预先训练好的自动扶梯检测模型，可以得到图像上的自动扶梯检测结果，自动扶梯左右边界的大致方向角，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法，其特征在于，包括：预先确定机器人的活动范围内所有的自动扶梯的位置，为每个所述自动扶梯设定危险区域，记为语义地图配置；当所述机器人运动时，获取所述机器人的运动方向的图像数据和激光数据，对所述图像数据和所述激光数据进行融合得到自动扶梯的检测结果；根据所述语义地图配置和所述检测结果判断是否满足停止运行条件，如果满足，则停止所述机器人的运动并报警。2.根据权利要求1所述的用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法，其特征在于，对所述图像数据和所述激光数据进行融合得到自动扶梯的检测结果，具体包括：将所述激光数据融合到所述图像数据的对应帧中，得到融合图像；将所述融合图像作为输入，输入到预设的检测模型中，判断所述融合图像中是否存在自动扶梯，如果存在，则确定所述融合图像中自动扶梯的左右边界的方向角；截取左右边界的方向角内的激光距离值，取最小值或中位值作为自动扶梯的粗略位置；将对应激光束的角度作为自动扶梯的朝向角，将所述朝向角与所述粗略位置融合，得到自动扶梯的精确方位。3.根据权利要求2所述的用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法，其特征在于，根据所述语义地图配置和所述检测结果判断是否满足停止运行条件，如果满足，则停止所述机器人的运动并报警，具体包括：获取所述机器人的定位信息，根据所述定位信息和所述语义地图配置判断所述机器人是否处于危险区域内，如果处于危险区域内，则停止运动并报警；如果未处于危险区域内，则根据所述检测结果判断是否检测出自动扶梯，如果检测出自动扶梯，则根据所述检测结果判断是否满足停止运行条件，如果满足，则停止所述机器人的运动并报警。4.根据权利要求3所述的用于机器人的自动扶梯自主避让预警方法，其特征在于，根据所述检测结果判断是否满足停止运行条件，如果满足，则停止所述机器人的运动并报警，具体包括：判断所述检测结果的置信度是否大于预设置信阈值，如果大于所述预设置信阈值，则判断所述语义地图配置中是否存在处于所述检测结果的左右角度范围内的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承政，
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：