基于盲区障碍物的机器人避障方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于盲区障碍物的机器人避障方法、装置、设备和介质。该方法包括：根据传感器获取到的当前帧点云信息和历史帧点云信息，确定在机器人运行范围内的运动障碍物的速度信息；根据运动障碍物的速度信息确定运动障碍物是否具有运动持续性特征；若是，则控制机器人根据运动障碍物的预测运动轨迹与盲区的重叠范围进行运动避障；其中，盲区根据传感器的检测范围和机器人的运行范围进行确定；否则，控制机器人进行静止避障。本发明专利技术通过运动障碍物的速度信息确定运动障碍物的运动持续性特征，以根据运动障碍物的运行情况控制机器人执行不同的避障策略，保证了机器人执行任务时的安全运行。务时的安全运行。务时的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
基于盲区障碍物的机器人避障方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种基于盲区障碍物的机器人避障方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]机器人目前被广泛用于快递物流、智能仓储、工业等领域执行导航、避障、取货、放货等多种任务，机器人在执行任务时需要实时准确地获取周围环境信息。
[0003]目前机器人通常采用安装激光雷达或3D相机获取环境点云信息，但是由于机器人所安装的传感器具有视觉盲区，为了实现安全避障的效果，机器人不但要准确地获取传感器检测范围内的障碍物，还要对进入传感器盲区的障碍物进行状态保持，也就是记忆，从而更好地进行执行任务。
[0004]但是运动障碍物的运动状态是会随着时间发展发生状态变化的，状态变化难以控制，导致机器人的记忆状态很容易出现错误，给机器人的任务执行带来影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于盲区障碍物的机器人避障方法、装置、设备和介质，以解决机器人对运动障碍物进入盲区的不确定性导致的安全行驶问题。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种基于盲区障碍物的机器人避障方法，其特征在于，机器人上配置至少一个获取环境点云信息的传感器，包括：
[0007]根据所述传感器获取到的当前帧点云信息和历史帧点云信息，确定在机器人运行范围内的运动障碍物的速度信息；
[0008]根据所述运动障碍物的速度信息确定所述运动障碍物是否具有运动持续性特征；
[0009]若是，则控制所述机器人根据所述运动障碍物的预测运动轨迹与盲区的重叠范围进行运动避障；其中，所述盲区根据所述传感器的检测范围和机器人的运行范围进行确定；
[0010]否则，控制所述机器人进行静止避障。
[0011]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于盲区障碍物的机器人避障装置，其特征在于，机器人上配置至少一个获取环境点云信息的传感器，包括：
[0012]障碍物速度确定模块，用于根据所述传感器获取到的当前帧点云信息和历史帧点云信息，确定在机器人运行范围内的运动障碍物的速度信息；
[0013]障碍物运动特征确定模块，用于根据所述运动障碍物的速度信息确定所述运动障碍物是否具有运动持续性特征；
[0014]运动避障模块，用于若所述运动障碍物具有运动持续性特征，则控制所述机器人根据所述运动障碍物的预测运动轨迹与盲区的重叠范围进行运动避障；其中，所述盲区根据所述传感器的检测范围和机器人的运行范围进行确定；
[0015]静止避障模块，用于若所述运动障碍物不具有运动持续性特征，则控制所述机器人进行静止避障。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0017]至少一个处理器；以及
[0018]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0019]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的基于盲区障碍物的机器人避障方法。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的基于盲区障碍物的机器人避障方法。
[0021]本专利技术实施例的技术方案，通过运动障碍物的速度信息确定运动障碍物的运动持续性特征，以根据运动障碍物的运行情况控制机器人执行不同的避障策略，保证了机器人执行任务时的安全运行。
[0022]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是根据本专利技术实施例一提供的一种基于盲区障碍物的机器人避障方法的流程图；
[0025]图2是根据本专利技术实施例二提供的另一种基于盲区障碍物的机器人避障方法的流程图；
[0026]图3是根据本专利技术实施例三提供的一种基于盲区障碍物的机器人避障装置的结构示意图；
[0027]图4是实现本专利技术实施例的基于盲区障碍物的机器人避障方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“候选”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆
盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]实施例一
[0031]图1为本专利技术实施例一提供了一种基于盲区障碍物的机器人避障方法的流程图，本实施例可适用于指引机器人在执行任务时对盲区障碍物进行避让的情况，该方法可以由基于盲区障碍物的机器人避障装置来执行，该基于盲区障碍物的机器人避障装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该基于盲区障碍物的机器人避障装置可配置于机器人或服务器等具有通信和计算的设备中，以根据基于盲区障碍物的机器人避障装置控制机器人运行。如图1所示，该方法包括：
[0032]S110、根据传感器获取到的当前帧点云信息和历史帧点云信息，确定在机器人运行范围内的运动障碍物的速度信息。
[0033]其中，传感器可以是设置在机器人上的激光雷达设备或3D相机等可以用于获取机器人周围环境点云信息的设备。当前帧点云信息是指机器人在当前时刻所获取到的环境信息，例如可以是当前时刻激光点云扫描到的点云信息或3D相机拍摄得到的当前帧3D图像。历史帧点云信息是指机器人在当前时刻之前所获取的多帧点云信息，历史帧中所包括的帧数可以根据实际情况进行确定，在此并不限制，为了充分体现运动障碍物的运动特征，历史帧中包括至少两帧。机器人运行范围是指预先给机器人设定的所运行机器人行驶的区域范围，例如根据机器人的执行任务信息确定任务执行场景范围为机器人运行范围，如机器人执行的是叉取货物任务，则放货区域为机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于盲区障碍物的机器人避障方法，其特征在于，机器人上配置至少一个获取环境点云信息的传感器，包括：根据所述传感器获取到的当前帧点云信息和历史帧点云信息，确定在机器人运行范围内的运动障碍物的速度信息；根据所述运动障碍物的速度信息确定所述运动障碍物是否具有运动持续性特征；若是，则控制所述机器人根据所述运动障碍物的预测运动轨迹与盲区的重叠范围进行运动避障；其中，所述盲区根据所述传感器的检测范围和机器人的运行范围进行确定；否则，控制所述机器人进行静止避障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度信息包括速度方向和速度大小；相应的，根据所述运动障碍物的速度信息确定所述运动障碍物是否具有运动持续性特征，包括：根据所述运动障碍物在所述当前帧点云信息和所述历史帧点云信息中的速度方向，确定所述运动障碍物在多帧点云信息中的方向变化信息，以及根据所述运动障碍物在所述当前帧点云信息和所述历史帧点云信息中的速度大小，确定所述运动障碍物在多帧点云信息中的速率变化信息；根据所述运动障碍物在多帧点云信息中的方向变化信息和速率变化信息确定所述运动障碍物是否具有运动持续性特征。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定所述运动障碍物的方向变化信息：CLth
i
＝100
‑
100*|vth
i+1
‑
vth
i
|/π；其中，CLth
i
表示在第i帧点云信息中所述运动障碍物的方向变化信息，vth
i
表示在第i帧点云信息中所述运动障碍物的速度方向；根据如下公式确定所述运动障碍物的速率变化信息：CLx
i
＝100
‑
100*|vx
i+1
‑
vx
i
|/vx
i
；其中，CLx
i
表示在第i帧点云信息中所述运动障碍物的速率变化信息，vx
i
表示在第i帧点云信息中所述运动障碍物的速度大小。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述运动障碍物在多帧点云信息中的方向变化信息和速率变化信息确定所述运动障碍物是否具有运动持续性特征，包括：根据所述运动障碍物在目标帧点云信息中的方向变化信息和速率变化信息，确定所述运动障碍物在所述目标帧点云信息中的运动状态参数；根据所述运动障碍物在多帧点云信息中的运动状态参数确定所述运动障碍物的运动持续性参数；若所述运动持续性参数大于预设持续性阈值，则确定所述运动障碍物具有运动持续性特征；其中，根据如下公式确定所述运动状态参数：CL
i
＝k*CLth
i
+(1
‑
k)*CLx
i
；其中，CL
i
表示所述运动障碍物在第i帧点云信息中的运动状态参数，k表示速度方向的权重，CLth
i
表示在第i帧点云信息中所述运动障碍物的方向变化信息，CL...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗修勋，马连洋，张硕，钱永强，
申请(专利权)人：上海木蚁机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：