一种移动机器人绕障方法技术

本申请提供了一种移动机器人绕障方法

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人绕障方法、回座方法、芯片和移动机器人


[0001]本申请涉及智能移动机器人领域，具体涉及一种移动机器人绕障方法
、
回座方法
、
芯片和移动机器人
。

技术介绍

[0002]扫地机器人是一种智能家用清洁设备，可以依据自身装配的电池进行能源供给，实现无线的清洁工作
。
当电池的电能降低，需要充电时，机器人会搜索充电座，并自动返回充电座进行充电
。
当机器人检测到所述充电座的中间引导信号，并沿所述中间引导信号移动的过程中，如果检测到了障碍物，一般是直接沿着障碍物的边沿进行行走，一直行走至再次检测到所述中间引导信号，然后继续沿所述中间引导信号行走
。
这种方式比较单一，机器人的回座效率比较低
。
[0003]因此，本申请人公开了一种机器人回座的避障方法和芯片以及自主移动机器人，参见
CN109407675B
，在机器人沿中间引导信号回座并检测到障碍物时，先对此前的行走记录信息进行分析，在获取到障碍物信息的情况下，采用导航行走的方式绕过障碍物并快速到达目标点，从而提高机器人的回座效率
。
在没有障碍信息的情况下，通过设置目标点，使机器人在沿边行走时有准确的目标性，可以提高机器人回座的针对性，避免回座信号比较差的情况下，机器人走错的情况
。
[0004]然而，在上述技术方案中，机器人基于碰撞传感器判断沿边方向，具有较强的随机性，没有进行场景分析，影响了机器人的回座成功率
。
另外，该技术方案是使用导航的方式去到目标点，但这需要有周围环境的地图信息，且定位信息需要很精准，使用起来有一定的局限性，且目标点的设置也是随机的，影响了机器人的回座效率
。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种移动机器人绕障方法
、
回座方法
、
芯片和移动机器人，具体技术方案如下：一种移动机器人绕障方法，所述绕障方法包括如下步骤：步骤
S1
，移动机器人在工作过程中，判断是否检测到障碍物，如果否，则继续工作，如果是，则进入步骤
S2
；步骤
S2
，移动机器人获取其当前位姿，然后在距离移动机器人第一预设距离的位置上设置信标；步骤
S3
，移动机器人一边移动一边进行场景分析以实时获得空旷区域的位置，然后通过空旷区域进行绕障直至到达信标处；其中，空旷区域是以移动机器人自身为中心，分布在移动机器人四周的可供移动机器人通行的区域，且空旷区域的位置是动态变化的
。
[0006]进一步地，所述步骤
S2
中，设置信标的方法包括：移动机器人获取其当前位姿
robot_pose(x,y,angle)
，基于三角函数计算信标的坐标
beacon_pose(x,y)
，
beacon_pose.x = distance*cosf(robot_pose.angle) + robot_pose.x
，
beacon_pose.y = distance*sinf(robot_pose.angle) + robot_pose.y
，其中，
distance
表示第一预设距离
。
[0007]进一步地，所述步骤
S3
中，移动机器人获得空旷区域的位置的方法包括：步骤
S31
，移动机器人以其自身为中心，将移动机器人四周均等划分为预设数量的扇形区域；步骤
S32
，移动机器人通过激光雷达采集每个扇形区域中距离移动机器人最近的激光点云并计算距离；步骤
S33
，移动机器人进行判断，如果一个扇形区域中距离移动机器人最近的激光点云的距离大于预设值，则认为该扇形区域是空旷区域，否则认为该扇形区域上存在障碍物
。
[0008]进一步地，所述步骤
S31
中，移动机器人以其自身为中心，以其机头朝向为起始方向，按照时钟方位，将移动机器人四周均等划分为
12
个扇形区域
。
[0009]进一步地，所述步骤
S3
中，移动机器人通过空旷区域进行绕障的方法包括：步骤
S34
，移动机器人以其机头朝向为起始方向，同时开始朝左右两个方向搜索空旷区域；步骤
S35
，当移动机器人在任一方向上搜索到空旷区域时停止搜索，如果只搜索到一个空旷区域，则移动机器人通过该空旷区域进行绕障，如果在左右两个方向上各搜索到一个空旷区域，则进入步骤
S36
；步骤
S36
，移动机器人判断信标的方位，然后选择与信标同方位的空旷区域进行绕障
。
[0010]进一步地，所述绕障方法还包括：步骤
S4
，移动机器人设置信标后，以信标为交点，在移动机器人和信标的连线上作一垂线；步骤
S5
，在移动机器人绕障过程中，如果移动机器人越过垂线，则在距离移动机器人第二预设距离的位置上设置一个新信标并基于新信标进行绕障
。
[0011]一种移动机器人回座方法，所述回座方法包括所述的移动机器人绕障方法，所述回座方法还包括：移动机器人沿充电座发出的回充信号回座，并判断是否检测到障碍物，如果否，则继续移动，如果是，则进行绕障；在绕障过程中，实时判断是否接收到回充信号，如果是，则沿回充信号回座，如果否，则继续绕障
。
[0012]一种芯片，包括程序指令，所述程序指令用于控制移动机器人执行所述的移动机器人绕障方法或所述的移动机器人回座方法
。
[0013]一种移动机器人，所述移动机器人装配有所述的芯片
。
[0014]本申请所述的移动机器人绕障方法，当移动机器人遇到障碍物时，通过设置信标的方式使得移动机器人有目的性地快速通过复杂环境，提高了绕障效率和成功率
。
在绕障过程中，移动机器人还进行实时场景分析，借助分布在移动机器人四周的动态变化的空旷区域实现绕障，无需依赖历史地图，实时灵活性强，对未知环境也可以有很好的处理效果，进一步提高了绕障效率和成功率
。
附图说明
[0015]图1为本申请一种实施例所述移动机器人绕障方法的流程示意图
。
[0016]图2为本申请一种实施例所述移动机器人运动场景的示意图
。
[0017]图3为本申请一种实施例所述移动机器人运动场景中设置信标的示意图
。
[0018]图4为本申请一种实施例所述分布在移动机器人四周的空旷区域的示意图
。
[0019]图5为本申请一种实施例所述移动机器人绕障的运动轨迹示意图
。
[0020]图6为本申请一种实施例所述移动机器人越过信标的示意图
。
实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种移动机器人绕障方法，其特征在于，所述绕障方法包括如下步骤：步骤
S1
，移动机器人在工作过程中，判断是否检测到障碍物，如果否，则继续工作，如果是，则进入步骤
S2
；步骤
S2
，移动机器人获取其当前位姿，然后在距离移动机器人第一预设距离的位置上设置信标；步骤
S3
，移动机器人一边移动一边进行场景分析以实时获得空旷区域的位置，然后通过空旷区域进行绕障直至到达信标处；其中，空旷区域是以移动机器人自身为中心，分布在移动机器人四周的可供移动机器人通行的区域，且空旷区域的位置是动态变化的
。2.
根据权利要求1所述的一种移动机器人绕障方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，设置信标的方法包括：移动机器人获取其当前位姿
robot_pose(x,y,angle)
，基于三角函数计算信标的坐标
beacon_pose(x,y)
，
beacon_pose.x = distance*cosf(robot_pose.angle) + robot_pose.x
，
beacon_pose.y = distance*sinf(robot_pose.angle) + robot_pose.y
，其中，
distance
表示第一预设距离
。3.
根据权利要求1所述的一种移动机器人绕障方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，移动机器人获得空旷区域的位置的方法包括：步骤
S31
，移动机器人以其自身为中心，将移动机器人四周均等划分为预设数量的扇形区域；步骤
S32
，移动机器人通过激光雷达采集每个扇形区域中距离移动机器人最近的激光点云并计算距离；步骤
S33
，移动机器人进行判断，如果一个扇形区域中距离移动机器人最近的激光点云的距离大于预设值，则认为该扇形区域是空旷区域，否则认为该扇形区域上存在障碍物
。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：廖受坚，唐伟华，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：