一种移动机器人避障方法、存储介质及系统技术方案

本发明专利技术公开的一种移动机器人避障方法、存储介质及系统，通过AGV实时检测获取前方范围的障碍物信息，并在生成障碍物图像通过搜索最外侧的障碍物边界点，以障碍物边界点绘制安全范围，结合以AGV车体起点，与安全区域圆相切且终点在与全局路径上的避障绕行路径，使AGV沿该避障绕行路径即可避开前方的障碍物并回到全局路径上，省去各项繁杂的参数配置，实现AGV灵活有效的避障，使用效果好。使用效果好。使用效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人避障方法、存储介质及系统


[0001]本专利技术属于AGV
，具体涉及一种移动机器人避障方法、存储介质及系统。

技术介绍

[0002]AGV导航包括全局路径规划和局部路径规划，全局路径规划一般用于避开地图中的静态障碍物，搜索出一条全局无碰撞路径，局部路径规划用于跟随路径并且避开环境中的动态障碍物。常用的局部路径规划有DWA算法和TEB算法，这类方法考虑多目标优化，需要配置路径、障碍物、运动控制等多项复杂参数权重等，影响系统运算速度，而在实际应用中参数过多往往容易出现局部路径规划失败或者车体抖动的情况。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有的AGV存在绕行运动卡顿或者路径规划失败问题，提供一种省去各项繁杂的参数配置，实现AGV灵活有效的避障的移动机器人避障方法、存储介质及系统。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0005]一种移动机器人避障方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]a.AGV实时检测车体前进方向的障碍物信息，当障碍物检测器检测到障碍物，将检测到的障碍物数据投影到水平面上，统计图像中障碍物点的数量，生成障碍物图像，进入避障程序。
[0007]b.从障碍物图像提取最左侧点或者最右侧点为障碍物边界点。
[0008]c.以障碍物边界点为中心绘制一个圆，圆的半径不小于AGV车体长度的一半，形成AGV车体不能进入到安全圆范围。
[0009]d.以AGV车体中心为坐标系原点，经过坐标系原点描绘一段圆弧轨迹，使得该圆弧与安全区域圆相切，圆弧终点与AGV全局路径相交，生成避障绕行路径。
[0010]e.遍历获取的障碍物数据，检测是否有障碍物点落在绕行路径的车道内，检测不发生碰撞，则执行避障绕行运动。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的移动机器人避障方法，通过AGV实时检测获取前方范围的障碍物信息，并在生成障碍物图像通过搜索最外侧的障碍物边界点，以障碍物边界点绘制安全范围，结合以AGV车体起点，与安全区域圆相切且终点在与全局路径上的避障绕行路径，使AGV沿该避障绕行路径即可避开前方的障碍物并回到全局路径上，省去各项繁杂的参数配置，实现AGV灵活有效的避障，使用效果好。
[0012]进一步的，在步骤a中，在生成障碍物图像中采用从左往右按列搜索障碍物点的方式，计算每个障碍物点与邻域内点的距离，距离平均值小于某个阈值，则保留为障碍物点，距离平均值大于某个阈值，将该离散点剔除；通过这样设置，对障碍物图像中的原始数据进行滤波处理，障碍物点反应的是物体表面信息，不会穿透物体，在图像中具备一定连续性，障碍物边界位置往往存在错误的测量值，称为离散点，通过剔除离散点，有效提高障碍物图
像内容信息的可靠性。
[0013]进一步的，在步骤b中，获取障碍物数据后，AGV车体可选择左侧绕行或者右侧绕行，先对AGV进行脱轨检测，截取AGV前进方向上的临近全局路径点，计算AGV当前位置与全局路径的偏离值，偏离值大于阈值则判定为脱轨，AGV车体绕障方向选择靠近全局路径的一侧，若如果脱轨检测不触发，则按照步骤c进行；通过这样设置，有效避免AGV车体在沿脱离全局路径的避障绕行路径行驶，保证AGV避障绕行后回归至全局路径中。
[0014]进一步的，在步骤f中，若有障碍物点落在其中一侧绕行路径的车道内，则AGV车体执行另一侧的绕行路径车道；若两侧绕行路径车道均存在有障碍物点落入，则AGV车体停止运动；通过这样设置，对生成的避障绕行路径检测是否有障碍物点存在，保证AGV车体在避障绕行路径行驶的可靠性。
[0015]进一步的，将障碍物图像分为左半部分和右半部分，图像从左往右按列遍历障碍物点，统计图像左侧和右侧的障碍物点数量，选择障碍物点少的一侧为绕行方向；通过这样设置，使AGV车体避开障碍物数量较少的一侧行驶，提高AGV行驶可靠性。
[0016]进一步的，在步骤a中，AGV检测前方障碍物的距离为大于一个车体长度的距离；通过这样设置，AGV保留合理的前方障碍物检测距离，为AGV行驶时控制系统提供合理运算时间以及AGV车体转向路径规划时间。
[0017]一种存储介质，计算机可读存储介质上存储有数据处理程序，所述数据处理程序被处理器执行时实现如所述移动机器人避障方法的步骤。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的移动机器人避障控制系统，通过AGV实时检测获取前方范围的障碍物信息，并在生成障碍物图像通过搜索最外侧的障碍物边界点，以障碍物边界点绘制安全范围，结合以AGV车体起点，与安全区域圆相切且终点在与全局路径上的避障绕行路径，使AGV沿该避障绕行路径即可避开前方的障碍物并回到全局路径上，省去各项繁杂的参数配置，实现AGV灵活有效的避障，使用效果好。
[0019]移动机器人避障控制系统，其包括中控中心、AGV和用于存储多条执行指令的存储装置，所述执行指令用于中控中心加载并执行所述移动机器人避障方法的步骤。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的存储介质，通过AGV实时检测获取前方范围的障碍物信息，并在生成障碍物图像通过搜索最外侧的障碍物边界点，以障碍物边界点绘制安全范围，结合以AGV车体起点，与安全区域圆相切且终点在与全局路径上的避障绕行路径，使AGV沿该避障绕行路径即可避开前方的障碍物并回到全局路径上，省去各项繁杂的参数配置，实现AGV灵活有效的避障，使用效果好。
附图说明
[0021]图1本专利技术的移动机器人避障方法的原理图
[0022]图2为障碍物点图像
[0023]图3为应用本专利技术的避障绕行路径生成图
具体实施方式
[0024]以下结合附图说明本专利技术的技术方案：
[0025]实施例一：
[0026]参见图1至图3，本专利技术的移动机器人避障方法，所述方法包括以下步骤：
[0027]a.AGV实时检测车体前进方向的障碍物信息，当障碍物检测器检测到障碍物，将检测到的障碍物数据投影到水平面上，统计图像中障碍物点的数量，生成障碍物图像，进入避障程序。
[0028]b.从障碍物图像提取最左侧点或者最右侧点为障碍物边界点。
[0029]c.以障碍物边界点为中心绘制一个圆，圆的半径不小于AGV车体长度的一半，形成AGV车体不能进入到安全圆范围。
[0030]d.以AGV车体中心为坐标系原点，经过坐标系原点描绘一段圆弧轨迹，使得该圆弧与安全区域圆相切，圆弧终点与AGV全局路径相交，生成避障绕行路径。
[0031]e.遍历获取的障碍物数据，检测是否有障碍物点落在绕行路径的车道内，检测不发生碰撞，则执行避障绕行运动。
[0032]AGV车体中心运动轨迹不能进入到安全圆范围内，否则可能会发生碰撞避障绕行路径，所述避障绕行路径生成时与安全圆外相切。
[0033]所述障碍物边界点例如是障碍物的边角或最外侧边界位置。所述全局路径是指中控中心给AGV行驶的任务路径。
[0034]所述AGV车体长度是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人避障方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a.AGV实时检测车体前进方向的障碍物信息，当障碍物检测器检测到障碍物，将检测到的障碍物数据投影到水平面上，统计图像中障碍物点的数量，生成障碍物图像，进入避障程序。b.从障碍物图像提取最左侧点或者最右侧点为障碍物边界点。c.以障碍物边界点为中心绘制一个圆，圆的半径不小于AGV车体长度的一半，形成AGV车体不能进入到安全圆范围。d.以AGV车体中心为坐标系原点，经过坐标系原点描绘一段圆弧轨迹，使得该圆弧与安全区域圆相切，圆弧终点与AGV全局路径相交，生成避障绕行路径。e.遍历获取的障碍物数据，检测是否有障碍物点落在绕行路径的车道内，检测不发生碰撞，则执行避障绕行运动。2.根据权利要求1所述的移动机器人避障方法，其特征在于，在步骤a中，在生成障碍物图像中采用从左往右按列搜索障碍物点的方式，计算每个障碍物点与邻域内点的距离，距离平均值小于某个阈值，则保留为障碍物点，距离平均值大于某个阈值，将该离散点剔除。3.根据权利要求1或2所述的移动机器人避障方法，其特征在于，在步骤a中，获取障碍物数据后，AGV车体可选择左侧绕行或者右侧绕行，先对AGV进行脱轨检测，截取AGV前进方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖伟杨，卿都，
申请(专利权)人：广东嘉腾机器人自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：