基于机器人前端信息的空间监测系统及其方法技术方案

本申请提供一种基于机器人前端信息的空间监测系统及其方法，该方法包括：根据周围物体的方位信息判断周围物体是否位于机器人的任务规划路径上，将位于所述规划路径上的物体作为障碍物，使用避障算法避开所述障碍物；根据所述当前任务执行所在地的天气信息，在普通模式、防雨模式、防滑模式之间进行适应性切换；根据所述任务规划路径的实时路况信息，更新调整所述任务规划路径；发送运动轨迹和运动时间线给云端服务器，以更新机器人的物流任务实时状态的显示。本申请能够智能绕开规划路径上的障碍物；能根据天气进行预防的措施；碰到严重拥堵路段、施工路段无法通过、封禁路段无法通过等情况，会重新规划路径，保证运单按时送达。保证运单按时送达。保证运单按时送达。

【技术实现步骤摘要】
基于机器人前端信息的空间监测系统及其方法


[0001]本申请涉及机器人
，尤其涉及一种基于机器人前端信息的空间监测系统及其方法。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的不断普及，在工业厂区、饭店等应用场景中已经出现了智能机器人，能够根据人的命令和内置地图，将物资或食品运往目的地。
[0003]然而，机器人在运货过程中，会碰到障碍物阻挡在规划路径上的情况；另外，由于雨雪天气可能导致机器人淋雨、滑倒从而导致财务损失，目前还没有能根据天气进行预防的措施；最后，严重拥堵路段、施工路段、封禁路段是偶发性、随时变化的，如果机器人在运行过程中碰到严重拥堵路段、施工路段无法通过、封禁路段无法通过等情况，会导致运单送达时间的延迟，也会导致用户体验的下降。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于机器人前端信息的空间监测系统，本申请能够针对性的解决现有的机器人物流运输实时性避障、应对天气、路况的问题。
[0005]基于上述目的，本申请提出了一种基于机器人前端信息的空间监测方法，包括：
[0006]通过机器人上的传感器实时获取周围物体的方位信息，通过上网模块获取当前任务执行所在地的天气信息，以及通过内置实时导航地图获取任务规划路径的实时路况信息；
[0007]根据所述周围物体的方位信息判断周围物体是否位于机器人的任务规划路径上，将位于所述规划路径上的物体作为障碍物，使用避障算法避开所述障碍物；
[0008]根据所述当前任务执行所在地的天气信息，在普通模式、防雨模式、防滑模式之间进行适应性切换；
[0009]根据所述任务规划路径的实时路况信息，更新调整所述任务规划路径，以避开严重拥堵路段、施工路段、和/或封禁路段；
[0010]根据所述避障算法、当前工作模式、任务规划路径运行机器人，并在所述内置实时导航地图中记录运动轨迹和运动时间线，发送所述运动轨迹和运动时间线给云端服务器，以更新机器人的物流任务实时状态的显示，所述实时状态包括机器人的地点定位和预计任务完成时间。
[0011]进一步地，所述通过机器人上的传感器实时获取周围物体的方位信息，通过上网模块获取当前任务执行所在地的天气信息，以及通过内置实时导航地图获取任务规划路径的实时路况信息，包括：
[0012]传感器为激光传感器，在机器人中设置激光传感器以感应周围物体的动态，计算周围物体距离机器人所在位置的角度、方向和距离；
[0013]通过GPS定位模块获取当前任务执行所在地的地理定位信息，将所述地理定位信
息输入内置互联网天气软件，由所述互联网天气软件输出所述地理定位信息的天气信息；
[0014]将任务规划路径的出发点和终点定位信息输入内置实时导航地图，获取任务规划路径，通过上网模块连接互联网，实时下载并加载实时路况信息。
[0015]进一步地，所述根据所述周围物体的方位信息判断周围物体是否位于机器人的任务规划路径上，将位于所述规划路径上的物体作为障碍物，包括：
[0016]根据周围物体距离机器人所在位置的角度、方向和距离输入所述内置实时导航地图中，以标记周围物体在所述地图中的位置；
[0017]在所述地图中加载任务规划路径；
[0018]判断所述周围物体在所述地图中的位置是否与所述任务规划路径具有重叠区域，将具有重叠区域的周围物体认定为障碍物，将没有重叠区域的周围物体认定为非障碍物。
[0019]进一步地，使用避障算法避开所述障碍物，包括：
[0020]利用已知障碍物方位信息建立二维栅格地图；
[0021]在所述二维栅格地图中，以机器人所在位置建立全局坐标系，设置所述机器人的起点和终点；
[0022]采用跳点搜索算法确定所述起点到所述终点之间的最短路径；
[0023]所述最短路径包括若干顺序相连的局部目标点；
[0024]控制所述机器人向每一所述局部目标点移动过程中，采用局部避障算法避开动态障碍物，包括：实时检测所述动态障碍物，获取所述动态障碍物相对于所述移动机器人的实时距离和方位角度；根据所述实时距离和方位角度，控制所述机器人转动，以避开所述动态障碍物，包括：预设若干距离范围阈值，每一距离范围阈值与一避障转动角度相应；根据所述实时距离确定其所属的距离范围阈值及对应的避障转动角度；控制所述移动机器人转动所述避障转动角度，以避开所述动态障碍物。
[0025]进一步地，所述根据所述当前任务执行所在地的天气信息，在普通模式、防雨模式、防滑模式之间进行适应性切换，包括：
[0026]获取当前工作模式，所述当前工作模式的类型包括普通模式、防雨模式、防滑模式；
[0027]如果所述天气信息为下雨天，则将当前工作模式切换为防雨模式；
[0028]如果所述天气信息为雪天或者当前气温低于零度，则将当前工作模式切换为防滑模式；
[0029]如果所述天气信息不是雨雪天并且当前气温高于零度，则将当前工作模式切换为普通模式。
[0030]进一步地，所述根据所述任务规划路径的实时路况信息，更新调整所述任务规划路径，以避开严重拥堵路段、施工路段、和/或封禁路段，包括：
[0031]如果所述任务规划路径的实时路况信息不包括严重拥堵路段、施工路段、和/或封禁路段，则按照当前任务规划路径继续运行所述机器人；
[0032]如果所述任务规划路径的实时路况信息包括严重拥堵路段、施工路段、和/或封禁路段，则指示所述内置实时导航地图切换为避开拥堵、施工、封禁模式，更新调整所述任务规划路径，以避开严重拥堵路段、施工路段、和/或封禁路段。
[0033]进一步地，所述根据所述避障算法、当前工作模式、任务规划路径运行机器人，并
在所述内置实时导航地图中记录运动轨迹和运动时间线，发送所述运动轨迹和运动时间线给云端服务器，以更新机器人的物流任务实时状态的显示，所述实时状态包括机器人的地点定位和预计任务完成时间，包括：
[0034]在使用所述避障算法避开所述障碍物、根据天气信息切换当前工作模式、根据所述任务规划路径的实时路况信息，更新调整所述任务规划路径之后，运行机器人，并在所述内置实时导航地图中记录机器人的历史运动轨迹和运动时间线；
[0035]发送所述历史运动轨迹和运动时间线给云端服务器；
[0036]所述云端服务器加载所述历史运动轨迹和运动时间线到当前物流任务，以更新机器人的物流任务实时状态，所述实时状态包括机器人的地点定位和预计任务完成时间；
[0037]将所述物流任务实时状态发送给移动客户端，以在所述移动客户端显示。
[0038]基于上述目的，本申请还提出了一种基于机器人前端信息的空间监测系统，包括：
[0039]前端信息获取模块，用于通过机器人上的传感器实时获取周围物体的方位信息，通过上网模块获取当前任务执行所在地的天气信息，以及通过内置实时导航地图获取任务规划路径的实时路况信息；
[0040]避障模块，用于根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人前端信息的空间监测方法，其特征在于，包括：通过机器人上的传感器实时获取周围物体的方位信息，通过上网模块获取当前任务执行所在地的天气信息，以及通过内置实时导航地图获取任务规划路径的实时路况信息；根据所述周围物体的方位信息判断周围物体是否位于机器人的任务规划路径上，将位于所述规划路径上的物体作为障碍物，使用避障算法避开所述障碍物；根据所述当前任务执行所在地的天气信息，在普通模式、防雨模式、防滑模式之间进行适应性切换；根据所述任务规划路径的实时路况信息，更新调整所述任务规划路径，以避开严重拥堵路段、施工路段、和/或封禁路段；根据所述避障算法、当前工作模式、任务规划路径运行机器人，并在所述内置实时导航地图中记录运动轨迹和运动时间线，发送所述运动轨迹和运动时间线给云端服务器，以更新机器人的物流任务实时状态的显示，所述实时状态包括机器人的地点定位和预计任务完成时间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过机器人上的传感器实时获取周围物体的方位信息，通过上网模块获取当前任务执行所在地的天气信息，以及通过内置实时导航地图获取任务规划路径的实时路况信息，包括：传感器为激光传感器，在机器人中设置激光传感器以感应周围物体的动态，计算周围物体距离机器人所在位置的角度、方向和距离；通过GPS定位模块获取当前任务执行所在地的地理定位信息，将所述地理定位信息输入内置互联网天气软件，由所述互联网天气软件输出所述地理定位信息的天气信息；将任务规划路径的出发点和终点定位信息输入内置实时导航地图，获取任务规划路径，通过上网模块连接互联网，实时下载并加载实时路况信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述周围物体的方位信息判断周围物体是否位于机器人的任务规划路径上，将位于所述规划路径上的物体作为障碍物，包括：根据周围物体距离机器人所在位置的角度、方向和距离输入所述内置实时导航地图中，以标记周围物体在所述地图中的位置；在所述地图中加载任务规划路径；判断所述周围物体在所述地图中的位置是否与所述任务规划路径具有重叠区域，将具有重叠区域的周围物体认定为障碍物，将没有重叠区域的周围物体认定为非障碍物。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用避障算法避开所述障碍物，包括：利用已知障碍物方位信息建立二维栅格地图；在所述二维栅格地图中，以机器人所在位置建立全局坐标系，设置所述机器人的起点和终点；采用跳点搜索算法确定所述起点到所述终点之间的最短路径；所述最短路径包括若干顺序相连的局部目标点；控制所述机器人向每一所述局部目标点移动过程中，采用局部避障算法避开动态障碍
物，包括：实时检测所述动态障碍物，获取所述动态障碍物相对于所述移动机器人的实时距离和方位角度；根据所述实时距离和方位角度，控制所述机器人转动，以避开所述动态障碍物，包括：预设若干距离范围阈值，每一距离范围阈值与一避障转动角度相应；根据所述实时距离确定其所属的距离范围阈值及对应的避障转动角度；控制所述移动机器人转动所述避障转动角度，以避开所述动态障碍物。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前任务执行所在地的天气信息，在普通模式、防雨模式、防滑模式之间进行适应性切换，包括：获取当前工作模式，所述当前工作模式的类型...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲涛，蔺思涛，
申请(专利权)人：北京东方通网信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：