一种避障方法及自动行走设备技术

本申请提供一种避障方法及自动行走设备。本申请的自动行走设备在检测到碰撞后，执行折线形的避障路径，其能够通过避障路径弯折角位置相对于原规定路径之间的偏转距离提供避障宽度，并在避让障碍物之后返回至原先的行走路径方向，继续沿原规定路径执行遍历作业。本申请的避障方式能够以较短的距离绕开障碍物，尽可能地贴近障碍物边缘进行作业，从而克服现有避障方式下障碍物附近草地不被切割或者切割效果不好、不够平整的缺陷。不够平整的缺陷。不够平整的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种避障方法及自动行走设备


[0001]本申请涉及自行走控制
，具体而言涉及一种避障方法及自动行走设备。

技术介绍

[0002]割草机器人等自动行走设备在运行过程中，遇到的最大问题是如何规避障碍物。为了解决上述问题，自动行走设备中一般均装设有多种传感器用于进行障碍物检测，当检测到障碍物后，可通过控制自动行走设备后退、转向来躲避或绕开障碍物。
[0003]但是，在实际运行过程中，自动行走设备工作环境中最常遇到的障碍物大多为放置在其工作区域中的座椅、树木等固定物体。配备有碰撞传感器的割草机器人，通常在接收到碰撞信号后，立即后退并随机选择一转向角度继续运行以绕开障碍物。随机转向后自动行走设备的遍历运行路线可能会过于偏离原有路径，因此会导致障碍物附近区域地面无法完成作业，杂草会因为设备避障操作而不被切割。
[0004]对于一些具有路径规划功能的自动行走设备，其可以预先划定障碍物所在区域，提前根据障碍物位置规划好遍历路径。但是，当其工作区域中障碍物发生移动或者增加了新的障碍物时，自动行走设备通常只采用转向进入相邻规划路径的方式避开障碍物。在此种避障方式下，自动行走设备需要分别至少沿两个相互正交的维度方向遍历工作区域，才能够完成对全部工作区域的遍历作业。同时，由于此方式下自动行走在设备只进行直线往复运动，因此障碍物周围的草地的修剪痕迹会呈现阶梯状或者锯齿状，不美观。

技术实现思路

[0005]本申请针对现有技术的不足，提供一种避障方法及自动行走设备，本申请的自动行走设备具有折线形式的避障路径，能够以较短距离绕开障碍物，并及时回到原规定路径上继续执行遍历作业，以克服现有避障方式下障碍物附近草地不被切割或者切割效果不好的缺陷。本申请具体采用如下技术方案。
[0006]首先，为实现上述目的，提出一种避障方法，用于具有碰撞检测装置的自动行走设备，其步骤包括：根据碰撞检测装置的碰撞信号，触发自动行走设备调其整运行状态，执行避障路径，然后沿避障路径驱动自动行走设备返回至原规定路径s0继续遍历工作区域；其中，所述避障路径的首端和末端均位于原规定路径s0上，且所述避障路径的中部具有远离碰撞位置的弯折角，弯折角所在位置距障碍物之间距离不少于避障宽度。
[0007]可选的，如上任一所述的避障方法，其中，所述避障路径包括：由避障路径首端至弯折角所在位置的第一路径，以及由弯折角所在位置至避障路径末端的第二路径，所述第一路径垂直于碰撞检测装置的碰撞角度。
[0008]可选的，如上任一所述的避障方法，其中，避障路径首端位于原规定路径s0上的碰撞位置，第二路径垂直于第一路径，避障路径末端沿原规定路径s0位于避障路径首端的前侧。
[0009]可选的，如上任一所述的避障方法，其中，所述避障宽度根据以下任一参数或若干
参数确定：障碍物宽度、自动行走设备机身宽度、原规定路径s0。
[0010]可选的，如上任一所述的避障方法，其中，所述第一路径的长度为障碍物宽度，或，第一路径的长度为障碍物宽度加上自动行走设备的一半机身宽度。
[0011]可选的，如上任一所述的避障方法，其中，所述根据碰撞检测装置的碰撞信号，触发自动行走设备调其整运行状态的具体步骤包括以下任意一种：在接收到碰撞检测装置的碰撞信号时触发自动行走设备暂停沿原规定路径s0前进，并同时触发自动行走设备原地向碰撞位置的相反方向旋转至第一路径所在方向；在接收到碰撞检测装置的碰撞信号时触发自动行走设备沿原规定路径s0后退预设距离，并同时触发自动行走设备向碰撞位置的相反方向旋转至第一路径。
[0012]可选的，如上任一所述的避障方法，其中，所述碰撞角度为自动行走设备几何中心、自动行走设备重心、自动行走设备驱动轮连线中心与碰撞位置的连线所对应的角度。
[0013]同时，为实现上述目的，本申请还提供一种自动行走设备，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的避障方法。
[0014]可选的，如上任一所述的自动行走设备，其中，所述自动行走设备的外壳四周设置有检测区域，所述检测区域内分布有碰撞检测装置，所述碰撞检测装置响应于自动行走设备的碰撞状况，输出匹配于碰撞位置的碰撞信号，触发自动行走设备的行走单元按照避障路径切换运行方向。
[0015]可选的，如上任一所述的自动行走设备，其中，所述碰撞检测装置包括环绕自动行走设备外周，均匀排布在检测区域内的压力传感装置、位移传感器、触碰传感器、霍尔传感器中的任意一种或其组合。
[0016]有益效果
[0017]本申请的自动行走设备在检测到碰撞后，执行折线形的避障路径，其能够通过避障路径弯折角位置相对于原规定路径之间的偏转距离提供避障宽度，并在避让障碍物之后返回至原先的行走路径方向，继续沿原规定路径执行遍历作业。本申请的避障方式能够以较短的距离绕开障碍物，尽可能地贴近障碍物边缘进行作业，从而克服现有避障方式下障碍物附近草地不被切割或者切割效果不好、不够平整的缺陷。
[0018]进一步，本申请的自动行走设备在碰撞到障碍物之后，先以垂直于碰撞位置的第一路径远离障碍物，然后以垂直于第一路径的方向返回至原规定路径s0继续进行作业。这种设置方式，能够通过第一路径以最短距离摆脱障碍物对自动行走设备的影响，然后以第二路径迅速返回至原规定路径s0继续进行作业。两路径之间相互垂直的角度关系能够减少对返回路径行进距离的运算量，简化避障路径的规划过程，并减少避障路径与原规定路径s0之间不被切割的草地面积，尽可能地切近障碍物边缘实现作业，保证割草效果的美观。
[0019]此外，本申请的自动行走设备还能够进一步设置为：在碰撞到障碍物后，先后退预设距离，然后再以后退终点位置为起点执行避障路径。如此的设计能够通过后退的预设距离保证自动行走设备在转向第一路径时不再碰撞障碍物，避免二次碰撞或反复因碰撞位置不同而调整避障路径的规划方向，由此，本申请能够有效提高避障过程的运行效率，并保证设备安全，减少自动行走设备碰撞对障碍物的影响。
[0020]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变
得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
附图说明
[0021]附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
[0022]图1是本申请的一种自动行走设备的外部结构的示意图；
[0023]图2是本申请的另一种自动行走设备的拆卸状态示意图；
[0024]图3是本申请中另一种自动行走设备内部传感器设置方式的示意图；
[0025]图4是本申请中自动行走设备执行避障路径的示意图；
[0026]图5是本申请中自动行走设备以不同转向中心执行避障路径的示意图；
[0027]图6是本申请中自动行走设备在障碍物另一侧执行避障路径的示意图；
[0028]图7是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避障方法，用于具有碰撞检测装置的自动行走设备，其特征在于，步骤包括：根据碰撞检测装置的碰撞信号，触发自动行走设备调其整运行状态，执行避障路径，然后沿避障路径驱动自动行走设备返回至原规定路径s0继续遍历工作区域；其中，所述避障路径的首端和末端均位于原规定路径s0上，且所述避障路径的中部具有远离碰撞位置的弯折角，弯折角所在位置距障碍物之间距离不少于避障宽度。2.如权利要求1所述的避障方法，其特征在于，所述避障路径包括：由避障路径首端至弯折角所在位置的第一路径，以及由弯折角所在位置至避障路径末端的第二路径，所述第一路径垂直于碰撞检测装置的碰撞角度。3.如权利要求2所述的避障方法，其特征在于，避障路径首端位于原规定路径s0上的碰撞位置，第二路径垂直于第一路径，避障路径末端沿原规定路径s0位于避障路径首端的前侧。4.如权利要求1所述的避障方法，其特征在于，所述避障宽度根据以下任一参数或若干参数确定：障碍物宽度、自动行走设备机身宽度、原规定路径s0。5.如权利要求4所述的避障方法，其特征在于，所述第一路径的长度为障碍物宽度，或，第一路径的长度为障碍物宽度加上自动行走设备的一半机身宽度。6.如权利要求1所述的避障方法，其特征在于，所述根据碰撞检测装置的碰撞信号，触发自动行走设备调其整运行状态的具体步...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉刚，成孟哲，王近，刘楷，
申请(专利权)人：南京苏美达智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：