一种机器人规避控制方法、装置、设备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规避控制方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：当在预设检测范围内检测到障碍物时，根据包含障碍物的实时图像，获取障碍物的外接矩形区域；基于在实时图像中预设的坐标系，获取外接矩形区域的侧边的位置信息；基于前方距离与预设距离参数的比较结果，根据位置信息生成规避控制策略，并根据规避控制策略对机器人进行控制；其中，前方距离为机器人在移动方向上与障碍物之间的距离。本发明专利技术能够显著提高对前方的障碍物进行规避的成功率。避的成功率。避的成功率。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人规避控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，尤其是涉及一种机器人规避控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着计算机技术、传感器技术和人工智能的发展，各种各样的机器人被应用于工厂、仓库、酒店、商场和餐厅等环境当中，使得对于机器人的规避功能的可靠性的要求越来越高。现有的机器人在移动的过程中难以有效地规避人体，因此亟需一种能够提高机器人规避人体的有效性的机器人规避控制方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种机器人规避控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有的机器人在移动的过程中难以有效地规避人体的问题，当检测到前方存在障碍物后，获取该障碍物的外接矩形区域，并基于前方距离与预设距离参数的比较结果，根据该外接矩形区域的侧边的位置信息生成用于对机器人进行控制的规避控制策略，能够有效地对前方的障碍物进行规避。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面提供一种机器人规避控制方法，包括如下步骤：
[0005]当在预设检测范围内检测到障碍物时，根据包含所述障碍物的实时图像，获取所述障碍物的外接矩形区域；
[0006]基于在所述实时图像中预设的坐标系，获取所述外接矩形区域的侧边的位置信息；
[0007]基于前方距离与预设距离参数的比较结果，根据所述位置信息生成规避控制策略，并根据所述规避控制策略对机器人进行控制；其中，所述前方距离为所述机器人在移动方向上与所述障碍物之间的距离。/>[0008]作为优选方案，所述位置信息至少包括所述外接矩形区域的侧边与所述机器人之间的侧边距离和所述侧边所处的侧边角度，所述预设距离参数至少包括预设安全距离值和预设紧急制动距离值；
[0009]则，所述基于前方距离与预设距离参数的比较结果，根据所述位置信息生成规避控制策略，并根据所述规避控制策略对机器人进行控制，具体包括如下步骤：
[0010]当s0>s1时，根据所述侧边距离和所述侧边角度，计算获得所述机器人的方向调整参数，并根据所述方向调整参数对所述机器人的移动方向进行调整；
[0011]当s2≤s0≤s1时，根据所述侧边距离和所述侧标角度，计算获得所述机器人的方向调整参数，根据所述方向调整参数对所述机器人的移动方向进行调整，并以预设的制动加速度控制所述机器人减速；
[0012]当s0<s2时，根据当前位于所述机器人前方的障碍物的数量与预设数量阈值的比较
结果、预先获取的当前移动表面的摩擦系数与所述制动加速度的比较结果，对所述机器人的移动方向和移动速度进行调整；
[0013]其中，s0表示所述前方距离，s1表示所述预设安全距离值，s2表示预设紧急制动距离值。
[0014]作为优选方案，所述方向调整参数至少包括移动角度调整参数和调整角速度；
[0015]则，所述根据所述侧边距离和所述侧边角度，计算获得所述机器人的方向调整参数，具体包括如下步骤：
[0016]根据所述侧边距离和所述侧边角度，通过如下表达式计算获得第一移动角度和第二移动角度：
[0017]β
start
＝γ
start
‑
θ
start
＝γ
start
‑
tan
‑1(D
s
/d
start
)
[0018]β
end
＝γ
end
+θ
end
＝γ
end
+tan
‑1(D
s
/d
end
)
[0019]其中，β
start
表示第一移动角度，γ
start
表示所述外接矩形区域的右侧边所处的第一侧边角度，θ
start
表示所述机器人从所述外接矩形区域的右侧边通过所需的最小调整角度，D
s
表示预设距离值，d
start
表示所述外接矩形区域的右侧边与所述机器人之间的第一侧边距离，β
end
表示第二移动角度，γ
end
表示所述外接矩形区域的左侧边所处的第二侧边角度，θ
end
表示所述机器人从所述外接矩形区域的左侧边通过所需的最小调整角度，d
end
表示所述外接矩形区域的左侧边与所述机器人之间的第二侧边距离；
[0020]当|β
start
‑
π/2|<|β
end
‑
π/2|时，将所述第一移动角度作为所述移动角度调整参数，并通过如下表达式计算获得所述第一移动角度的调整角速度：
[0021][0022]当|β
start
‑
π/2|<|β
end
‑
π/2|时，将所述第二移动角度作为所述移动角度调整参数，并通过如下表达式计算获得所述第二移动角度的调整角速度：
[0023][0024]其中，v0表示所述机器人的移动速度，ω1表示所述第一移动角度的调整角速度，ω2表示所述第二移动角度的调整角速度。
[0025]作为优选方案，所述根据当前位于所述机器人前方的障碍物的数量与预设数量阈值的比较结果、预先获取的当前移动表面的摩擦系数与所述制动加速度的比较结果，对所述机器人的移动方向和移动速度进行调整，具体包括如下步骤：
[0026]当当前位于所述机器人前方的障碍物的数量小于所述预设数量阈值时，对所述机器人的移动方向进行调整，以使所述机器人的移动轨迹上不存在障碍物；
[0027]当当前位于所述机器人前方的障碍物的数量等于或者大于所述预设数量阈值，且|f|≤|a|时，以所述制动加速度控制所述机器人减速，并对所述机器人的移动方向进行调整，以使所述机器人的移动轨迹上不存在障碍物；
[0028]当当前位于所述机器人前方的障碍物的数量等于或者大于所述预设数量阈值，且
|f|>|a|时，将所述机器人的车轮抱死；
[0029]其中，f表示所述当前移动表面的摩擦系数，a表示所述制动加速度。
[0030]作为优选方案，所述根据包含所述障碍物的实时图像，获取所述障碍物的外接矩形区域，具体包括如下步骤：
[0031]根据包含所述障碍物的实时图像，通过如下表达式获得所述实时图像内若干个灰度差值最大的第一像素点：
[0032]g(x,y)＝max{q
1,1
(x,y),
…
,q
K,K
(x,y)}
[0033][0034]其中，g(x,y)表示在任意一个尺寸为K
×
K的像素范围内的第一像素点的灰度差值，q
n,m
(x,y)表示在尺寸为K
×
K的像素范围内每个像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人规避控制方法，其特征在于，包括如下步骤：当在预设检测范围内检测到障碍物时，根据包含所述障碍物的实时图像，获取所述障碍物的外接矩形区域；基于在所述实时图像中预设的坐标系，获取所述外接矩形区域的侧边的位置信息；基于前方距离与预设距离参数的比较结果，根据所述位置信息生成规避控制策略，并根据所述规避控制策略对机器人进行控制；其中，所述前方距离为所述机器人在移动方向上与所述障碍物之间的距离。2.如权利要求1所述的机器人规避控制方法，其特征在于，所述位置信息至少包括所述外接矩形区域的侧边与所述机器人之间的侧边距离和所述侧边所处的侧边角度，所述预设距离参数至少包括预设安全距离值和预设紧急制动距离值；则，所述基于前方距离与预设距离参数的比较结果，根据所述位置信息生成规避控制策略，并根据所述规避控制策略对机器人进行控制，具体包括如下步骤：当s0＞s1时，根据所述侧边距离和所述侧边角度，计算获得所述机器人的方向调整参数，并根据所述方向调整参数对所述机器人的移动方向进行调整；当s2≤s0≤s1时，根据所述侧边距离和所述侧标角度，计算获得所述机器人的方向调整参数，根据所述方向调整参数对所述机器人的移动方向进行调整，并以预设的制动加速度控制所述机器人减速；当s0＜s2时，根据当前位于所述机器人前方的障碍物的数量与预设数量阈值的比较结果、预先获取的当前移动表面的摩擦系数与所述制动加速度的比较结果，对所述机器人的移动方向和移动速度进行调整；其中，s0表示所述前方距离，s1表示所述预设安全距离值，s2表示预设紧急制动距离值。3.如权利要求2所述的机器人规避控制方法，其特征在于，所述方向调整参数至少包括移动角度调整参数和调整角速度；则，所述根据所述侧边距离和所述侧边角度，计算获得所述机器人的方向调整参数，具体包括如下步骤：根据所述侧边距离和所述侧边角度，通过如下表达式计算获得第一移动角度和第二移动角度：β
start
＝γ
start
‑
θ
start
＝γ
start
‑
tan
‑1(D
s
/d
start
)β
end
＝γ
end
+θ
end
＝γ
end
+tan
‑1(D
s
/d
end
)其中，β
start
表示第一移动角度，γ
start
表示所述外接矩形区域的右侧边所处的第一侧边角度，θ
start
表示所述机器人从所述外接矩形区域的右侧边通过所需的最小调整角度，D
s
表示预设距离值，d
start
表示所述外接矩形区域的右侧边与所述机器人之间的第一侧边距离，β
end
表示第二移动角度，γ
end
表示所述外接矩形区域的左侧边所处的第二侧边角度，θ
end
表示所述机器人从所述外接矩形区域的左侧边通过所需的最小调整角度，d
end
表示所述外接矩形区域的左侧边与所述机器人之间的第二侧边距离；当|β
start
‑
π/2|＜|β
end
‑
π/2|时，将所述第一移动角度作为所述移动角度调整参数，并通过如下表达式计算获得所述第一移动角度的调整角速度：
当|β
start
‑
π/2|＜|β
end
‑
π/2|时，将所述第二移动角度作为所述移动角度调整参数，并通过如下表达式计算获得所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜翠凤，杜广龙，滕少华，
申请(专利权)人：华南理工大学广东工业大学广州杰赛通信规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：