一种移动机器人行驶路径动态规划系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种移动机器人行驶路径动态规划系统及方法，属于图像识别技术领域。本发明专利技术获取移动机器人周围生物障碍，根据生物障碍的种类和生物障碍的图像输出生物障碍影响移动机器人的可能性，判断移动机器人将要清扫区域是否存在粘稠垃圾，移动机器人进行避障并输出粘稠垃圾的位置至终端，建立移动机器人移动异常判断机制，当移动机器人没有移动异常，移动机器人继续移动，当移动机器人移动异常，移动机器人进一步判断移动异常原因；本发明专利技术充分考虑家庭环境中移动机器人可能遇到的问题，建立生物障碍判断机制，提前预判生物障碍对于移动机器人可能发生影响的可能性，提前做出避障措施，基于安全建立移动路径的动态规划。基于安全建立移动路径的动态规划。基于安全建立移动路径的动态规划。

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人行驶路径动态规划系统及方法


[0001]本专利技术涉及图像识别
，具体为一种移动机器人行驶路径动态规划系统及方法。

技术介绍

[0002]移动机器人是可移动，具有环境感知的机器人，可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，可以协助或取代人类的工作，移动机器人的落地场景丰富，扫地机器人是移动机器人的典型代表，由于封闭的家庭环境，扫地机器人对于环境的判断要求很低，让扫地机器人可以广泛的应用于家庭，但是当扫地机器人遇到家庭宠物和孩子很容易发生安全隐患，现有的扫地机器人仅仅能够识别障碍物，但是并不知道障碍物是什么，所以很难像人类一样在复杂的环境进行判断障碍物是什么，所以扫地机器人很可能被家里的宠物、小孩破坏，或者发生产生家里宠物随地排泄但是扫地机人却把排泄物涂抹整个家庭，进一步的造成扫地机器人的损坏发生安全故障。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种移动机器人行驶路径动态规划系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种移动机器人行驶路径动态规划方法，所述路径动态规划方法具体步骤包括：
[0005]步骤一：建立全图地图，标记所有障碍物，所述障碍物包括固定障碍物和生物障碍物；机器人通过栅格法或者基于同步定位与建图等技术建立全图的地图，并在扫地机器人进行清洁的过程中计算清扫的覆盖率和判断自身的位置，以保障扫地机器人在家里完成的正常的清扫工作；
[0006]但是家里也不是完全稳定的环境，尤其是有宠物和小孩的家庭，尤其需要扫地机器人解放成年人，但是在有宠物和小孩的家庭中，意味着扫地机器人需要面对更加复杂的环境，只会进行避障的扫地机器人会引发各种安全问题。
[0007]步骤二：根据移动机器人的历史移动记录全屋地址的地面和移动机器人的电力消耗数据；
[0008]步骤三：获取以移动机器人为中心周围Y米的生物障碍，判断生物障碍的种类；
[0009]步骤四：根据生物障碍的种类和生物障碍的图像输出生物障碍影响移动机器人的可能性，当生物障碍影响移动机器人的可能性超出影响阈值，移动机器人提前进行避障；
[0010]步骤五：判断移动机器人将要清扫区域是否存在粘稠垃圾，当移动机器人将要清扫区域存在粘稠垃圾，移动机器人进行避障并输出粘稠垃圾的位置至终端，当移动机器人将要清扫区域不存在粘稠垃圾，移动机器人继续移动；
[0011]步骤六：移动机器人移动异常判断，当移动机器人没有移动异常，移动机器人继续移动，当移动机器人移动异常，移动机器人进一步判断移动异常原因；
[0012]步骤七：移动机器人输出移动异常原因至终端。
[0013]本专利技术在移动机器人避障功能的基础上，进一步对于粘稠垃圾判断和生物障碍的判断，根据判断再进行进一步的路径移动。
[0014]所述步骤五粘稠垃圾的判定的具体步骤包括：
[0015]移动机器人无法判断地面上的物品是什么，所以只能一味的当成垃圾清理，这就会出现一个问题，地面上出现液体或者粘稠状态的垃圾，会引起电机受潮或者清理不干净，全屋都被污染；
[0016]Step 1.1：获取移动机器人将要清扫区域的图像，建立粘稠垃圾的图像识别模型，判断移动机器人将要清扫区域是否存在粘稠垃圾，输出将要清扫区域的图像存在粘稠垃圾的概率值；
[0017]粘稠垃圾包括宠物排泄物、宠物呕吐物、油漆等，粘稠垃圾由于其可凝固的性质介于液体和固体之间，形态难以固定，又不能被抹布等吸收，以布偶猫软便为例，布偶猫极易发生软便的情况，当布偶猫软便，软便的形态各异，颜色在很大的范围内波动，可以通过图像识别技术识别粘稠垃圾，但是仅仅基于图像识别粘稠垃圾的准确率不高，所以在图像识别的基础上继续进一步的判断；
[0018]Step 1.2：根据移动机器人的位置，输出可能存在粘稠垃圾的位置；
[0019]Step 1.3：调用可能存在粘稠垃圾的位置的监控视频，通过对比可能为粘稠垃圾的垃圾的监控视频，抓取可能为粘稠垃圾的垃圾产生前T时间的监控视频画面；借助监控视频抓取可能为粘稠垃圾的垃圾产生前T时间的监控视频画面，找到产生粘稠垃圾的原因，进行姿态识别，例如猫咪呕吐前会产生强烈的反应，通过训练的姿态识别模型判断是否存在猫咪呕吐的姿态，当前T时间的监控视频画面不存在呕吐，产生粘稠垃圾的姿态的概率值为零，当前 T时间的监控视频画面存在可能为呕吐的姿态，输出产生粘稠垃圾的姿态的概率值为可能为呕吐的姿态为呕吐姿态的概率值；
[0020]Step 1.4：建立粘稠垃圾产生姿态识别模型，判断抓取可能为粘稠垃圾的垃圾产生前T 时间的监控视频画面是否存在产生粘稠垃圾的姿态，输出存在产生粘稠垃圾的姿态的概率值；
[0021]Step 1.5：通过监控视频，计算可能为粘稠垃圾的垃圾的四周X米出现生物的累计时间，其中X为固定常数值；当垃圾为粘稠垃圾，家里的宠物出现在粘稠垃圾附近的频率会较没有粘稠垃圾的频率极大程度的降低；
[0022]Step 1.6：计算粘稠垃圾的概率值，具体计算公式为：
[0023][0024]其中，P
sg
表示粘稠垃圾的概率值，P
ir
表示基于图像识别将要清扫区域的图像存在粘稠垃圾的概率值，P
pr
表示存在产生粘稠垃圾的姿态的概率值，T
c
表示可能为粘稠垃圾的垃圾的四周X米出现生物的累计时间，H表示产生垃圾到移动机器人发现垃圾的单位时间，AT表示单位时间内无垃圾出现生物的时间。
[0025]Step 1.7：设置粘稠垃圾的概率值阈值，当粘稠垃圾的概率值超出粘稠垃圾的概率值阈值，则输出移动机器人将要清扫区域存在粘稠垃圾，当粘稠垃圾的概率值不超出粘稠垃圾的概率值阈值，则输出移动机器人将要清扫区域不存在粘稠垃圾。
[0026]所述步骤六移动机器人移动异常判断具体步骤包括：
[0027]Step 2.1：获取匀速移动机器人消耗的电力历史数据值；
[0028]Step 2.2：通过移动机器人消耗的电力历史数据值，计算电力消耗标值；移动机器人随着时间，移动机器人的电力消耗由于器件老化、电池的老化逐渐发生变化，所以没有一个固定值的标准值作为移动机器人状态的衡量标准，通过历史数据的不断采集，不断产生新的电力消耗标值；
[0029]Step 2.3：获取匀速移动机器人的消耗的电力；
[0030]Step 2.4：对于移动机器人消耗的电力值进行数据清洗；
[0031]Step 2.5：设置异常消耗阈值和单位时间，计算单位时间内异常消耗值，连续Q个单位时间异常消耗值超出异常消耗阈值，所述Q值为固定常数值，则判断移动机器人异常移动，输出移动机器人移动异常提示至终端，移动机器人停止工作并输出移动异常轨迹；
[0032]计算异常消耗值的具体计算公式为：
[0033][0034]其中，AbC表示异常消耗值，SPC表示电力消耗标值，RPC表示移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人行驶路径动态规划方法，其特征在于：所述路径动态规划方法具体步骤包括：步骤一：建立全图地图，标记所有障碍物，所述障碍物包括固定障碍物和生物障碍物；步骤二：根据移动机器人的历史移动记录全屋地址的地面和移动机器人的电力消耗数据；步骤三：获取以移动机器人为中心周围Y米的生物障碍，判断生物障碍的种类；步骤四：根据生物障碍的种类和生物障碍的图像输出生物障碍影响移动机器人的可能性，当生物障碍影响移动机器人的可能性超出影响阈值，移动机器人提前进行避障；步骤五：判断移动机器人将要清扫区域是否存在粘稠垃圾，当移动机器人将要清扫区域存在粘稠垃圾，移动机器人进行避障并输出粘稠垃圾的位置至终端，当移动机器人将要清扫区域不存在粘稠垃圾，移动机器人继续移动；步骤六：移动机器人移动异常判断，当移动机器人没有移动异常，移动机器人继续移动，当移动机器人移动异常，移动机器人进一步判断移动异常原因；步骤七：移动机器人输出移动异常原因至终端。2.根据权利要求1所述的一种移动机器人行驶路径动态规划方法，其特征在于：所述步骤五粘稠垃圾的判定的具体步骤包括：Step 1.1：获取移动机器人将要清扫区域的图像，建立粘稠垃圾的图像识别模型，判断移动机器人将要清扫区域是否存在粘稠垃圾，输出将要清扫区域的图像存在粘稠垃圾的概率值；Step 1.2：根据移动机器人的位置，输出可能存在粘稠垃圾的位置；Step 1.3：调用可能存在粘稠垃圾的位置的监控视频，通过对比可能为粘稠垃圾的垃圾的监控视频，抓取可能为粘稠垃圾的垃圾产生前T时间的监控视频画面；Step 1.4：建立粘稠垃圾产生姿态识别模型，判断抓取可能为粘稠垃圾的垃圾产生前T时间的监控视频画面是否存在产生粘稠垃圾的姿态，输出存在产生粘稠垃圾的姿态的概率值；Step 1.5：通过监控视频，计算可能为粘稠垃圾的垃圾的四周X米出现生物的累计时间，其中X为固定常数值；Step 1.6：计算粘稠垃圾的概率值，具体计算公式为：其中，P
sg
表示粘稠垃圾的概率值，P
ir
表示基于图像识别将要清扫区域的图像存在粘稠垃圾的概率值，P
pr
表示存在产生粘稠垃圾的姿态的概率值，T
c
表示可能为粘稠垃圾的垃圾的四周X米出现生物的累计时间，H表示产生垃圾到移动机器人发现垃圾的单位时间，AT表示单位时间内无垃圾出现生物的时间。Step 1.7：设置粘稠垃圾的概率值阈值，当粘稠垃圾的概率值超出粘稠垃圾的概率值阈值，则输出移动机器人将要清扫区域存在粘稠垃圾，当粘稠垃圾的概率值不超出粘稠垃圾的概率值阈值，则输出移动机器人将要清扫区域不存在粘稠垃圾。3.根据权利要求1所述的一种移动机器人行驶路径动态规划方法，其特征在于：所述步骤六移动机器人移动异常判断具体步骤包括：
Step 2.1：获取匀速移动机器人消耗的电力历史数据值；Step 2.2：通过移动机器人消耗的电力历史数据值，计算电力消耗标值；Step 2.3：获取匀速移动机器人的消耗的电力；Step 2.4：对于移动机器人消耗的电力值进行数据清洗；Step 2.5：设置异常消耗阈值和单位时间，计算单位时间内异常消耗值，连续Q个单位时间异常消耗值超出异常消耗阈值，所述Q值为固定常数值，则判断移动机器人异常移动，输出移动机器人移动异常提示至终端，移动机器人停止工作并输出移动异常轨迹；计算异常消耗值的具体计算公式为：其中，AbC表示异常消耗值，SPC表示电力消耗标值，常PC表示移动机器人实时电力消耗值；Step 2.6：当移动机器人被判断为移动异常，则本次移动机器人的电力消耗数据不计入电力历史数据值。4.根据权利要求1所述的一种移动机器人行驶路径动态规划方法，其特征在于：所述步骤六移动机器人进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛世藩，刘东方，刘波，
申请(专利权)人：江苏巨量智能研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：