CN106054889B - 一种机器人自主避障方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机器人自主避障方法，所述方法包括：获取由机器人在左侧、中部和右侧分别设置的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值；当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值小于预设的中部距离阈值，如果左侧或者右侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向检测到最小距离值大于预设的障碍物临界距离所在侧转向90度；当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，如果仅左侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向左侧转向第一角度值。本发明通过在同一方向侧设置多个传感器并获取检测到的距离的最小值进行比较，可以使得机器人能够更为灵敏的检测到障碍物。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，尤其涉及一种机器人自主避障方法。
背景技术
随着智能控制技术的发展，越来越多的智能机器人进入到了人们的生活。比如，扫地机器人、擦窗机器人等家庭服务机器人，可以自动高效的帮助人们完成日常的扫地或者擦窗工作，为人们生活带来了极大的便利性。
在家庭服务机器人工作过程中，通常需要在室内或者室外自动行走。在行走过程中，必然会遇到各种障碍物，比如家具、墙壁、树木等。因此，在家庭服务机器人工作时，如何高效、精确的躲避障碍物，是保证智能机器人服务质量的重要技术点。
目前的家庭服务机器人进行障碍物躲避时，通常使用红外传感器或者超声波传感器的方式，比如在机器人的四周以及向上伸高的位置设置传感器，其中前方和后方分别设置两个传感器，在左右两侧各设置一个传感器，在机器人顶面向上延伸的最高处设置一个传感器。由于红外传感器或者超声波传感器精度较差和不稳定的问题，使得现有的机器人避障时只能适应宽阔的场景，在较窄的场景下(比如走廊)的适应性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人自主避障方法，以解决现有技术的机器人现有的机器人避障时，只能适应宽阔的场景，在较窄的场景下(比如走廊)的适应性较差的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种机器人自主避障方法，所述方法包括：
获取由机器人在左侧、中部和右侧分别设置的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，所述机器人的左侧包括分别设置在机器人左手和左脚的传感器，所述机器人右侧包括分别设置在机器人右手和右脚的传感器，所述机器人的中部包括分别设置在机器人头部和躯干部的传感器；
当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值小于预设的中部距离阈值，如果左侧或者右侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向检测到最小距离值大于预设的障碍物临界距离所在侧转向90度，并记录转向的角度；
当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，如果仅左侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向左侧转向第一角度值，如果仅右侧的传感器检测到的最小距离大于的障碍物临界距离，则向右侧转向第一角度值，并记录转向的角度，所述第一角度值小于90度且大于0度。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述方法还包括：
当机器人的左侧和右侧的传感器检测到的最小距离值均小于预设的障碍物临界距离，则转向180；
当机器人的左侧、右侧的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，且机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，则直线前进。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述障碍物临界距离大于最近临界距离DRN，且小于最远临界距离DRF，所述方法还包括：
当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧或右侧中的一侧的传感器检测到的最小距离值小于预设的障碍物临界距离，左侧或右侧中的另一侧的传感器检测的最小距离值大于最远临界距离时，所述机器人向左侧或右侧中的另一侧转向第二角度，所述第二角度小于90度，且大于0度。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述方法还包括：
如果机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧和右侧中的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，则获取之前的待补偿角度值，并根据所述待补偿角度进行转向。
结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述机器人左侧和右侧分别设置有五个传感器，包括设置在手掌和肘部的两个传感器以及设置在踝关节、膝关节、髋关节部的外侧的三个传感器，所述机器中部设置有七个传感器，包括设置在头部的两个传感器、设置在躯干上的三个传感器以及设置在脚掌前部、膝盖前部的两个传感器。
第二方面，本发明实施例提供了一种机器人自主避障装置，所述装置包括：
距离值获取单元，用于获取由机器人在左侧、中部和右侧分别设置的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，所述机器人的左侧包括分别设置在机器人左手和左脚的传感器，所述机器人右侧包括分别设置在机器人右手和右脚的传感器，所述机器人的中部包括分别设置在机器人头部和躯干部的传感器；
第一转向单元，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值小于预设的中部距离阈值，如果左侧或者右侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向检测到最小距离值大于预设的障碍物临界距离所在侧转向90度，并记录转向的角度；
第二转向单元，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，如果仅左侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向左侧转向第一角度值，如果仅右侧的传感器检测到的最小距离大于的障碍物临界距离，则向右侧转向第一角度值，并记录转向的角度，所述第一角度值小于90度且大于0度。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述装置还包括：
回转单元，用于当机器人的左侧和右侧的传感器检测到的最小距离值均小于预设的障碍物临界距离，则转向180；
直线前进单元，用于当机器人的左侧、右侧的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，且机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，则直线前进。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述障碍物临界距离大于最近临界距离DRN，且小于最远临界距离DRF，所述装置还包括：
第三转向单元，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧或右侧中的一侧的传感器检测到的最小距离值小于预设的障碍物临界距离，左侧或右侧中的另一侧的传感器检测的最小距离值大于最远临界距离时，所述机器人向左侧或右侧中的另一侧转向第二角度，所述第二角度小于90度，且大于0度。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述装置还包括：
第四转向单元，用于如果机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧和右侧中的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，则获取之前的待补偿角度值，并根据所述待补偿角度进行转向。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述机器人左侧和右侧分别设置有五个传感器，包括设置在手掌和肘部的两个传感器以及设置在踝关节、膝关节、髋关节部的外侧的三个传感器，所述机器中部设置有七个传感器，包括设置在头部的两个传感器、设置在躯干上的三个传感器以及设置在脚掌前部、膝盖前部的两个传感器。
在本发明中，通过获取机器人获取分别设置在机器人左侧、中部、右侧的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，通过在同一方向侧设置多个传感器并获取检测到的距离的最小值进行比较，可以使得机器人各个部分能够更为灵敏的检测到障碍物。并且当左侧和右侧中的一侧无障碍，且中部有障碍或者有跌落时，控制机器人向无障碍侧旋转90度，当中部无障碍以及中部无跌落，且左侧或右侧有一侧为无障碍时，控制机器人向无障碍侧旋转第一角度，从而能够根据障碍的情况采用对应的转向策略，并且记录转向数据，可用于后续的调整。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的机器人自主避障方法的实现流程图；
图1a是本发明第一实施例提供的不同距离的障碍物状态区域示意图；
图2是本发明第二实施例提供的机器人自主避障方法的实现流程图；
图3是本发明第三实施例提供的机器人自主避障方法的实现流程图；
图4为本发明第四实施例提供的机器人自主避障装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的目的在于提供一种机器人自主避障方法，以解决现有技术中的机器人进行自主避障时，通常在机器人的四周以及向上伸高的位置设置传感器的方式，由于使用的传感器通常为红外传感器或者超声波传感器，所检测的数据准确度不高，以及稳定性不好，导致现有机器人自主避障时，只能适用于宽阔的场景，不能适应较窄场景的问题。下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的机器人自主避障方法的实现流程，详述如下：
在步骤S101中，获取由机器人在左侧、中部和右侧分别设置的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，所述机器人的左侧包括分别设置在机器人左手和左脚的传感器，所述机器人右侧包括分别设置在机器人右手和右脚的传感器，所述机器人的中部包括分别设置在机器人头部和躯干部的传感器。
具体的，本发明实施例中所述传感器，可以采用红外传感器、超声波传感器或者使用深度传感器检测距离。为了更好的判断障碍物，我们可将机器人前进时的正面测距传感器分为左侧、中部、右侧三组，分别使用front_IR_left，front_IR_middle，front_IR_right表示。其中，左侧front_IR_left包含front_left_arm_IR0，front_left_arm_IR1，front_foot_left_IR0，front_foot_left_IR1，front_foot_left_IR2一共5个传感器；中部front_IR_middle包含front_head_IR1,front_head_IR2,front_torso_top_IR,front_torso_bottom_IR0,front_torso_bottom_IR1，front_foot_middle_IR0，front_foot_middle_IR1一共7个传感器；右侧front_IR_right包含front_right_arm_IR0,front_right_arm_IR1,front_foot_right_IR0,front_foot_right_IR1,front_foot_right_IR2一共5个传感器。
在本发明中，一种优选的传感器设置方式包括：
所述机器人左侧和右侧分别设置有五个传感器，包括设置在手掌和肘部的两个传感器以及设置在踝关节、膝关节、髋关节部的外侧的三个传感器，所述机器中部设置有七个传感器，包括设置在头部的两个传感器、设置在躯干上的三个传感器以及设置在脚掌前部、膝盖前部的两个传感器。这样可以使得机器人通过设置的传感器，尽可能高效及时的检测到障碍物信息，提高机器人避障的灵敏度。
其中，左侧、中部以及右侧传感器的输出值，取决于每一组内所有的传感器检测的最小距离值。比如，左侧front_IR_lef组测得的机器人与障碍物之间的距离值有：L1,L2,L3,L4,L5；取每组中的距离最小值作为左侧机器人与障碍物的距离的输出值，左侧最小值为DL＝min{L1,L2,L3,L4,L5}。同样的方法可以求得中部机器人与障碍物的距离的输出值ML和右侧的机器人与障碍物的距离的输出值RL。
当机器人在运行过程中遇到了障碍物，根据其所处不同检测层次，控制机器人采取不同的运动。当障碍物处于疑似层时，机器人减速，试探的前进以靠近障碍物；当障碍物处在障碍物确认层时，启动避障程序；当机器人处于危险层时，机器应当停止运动。如图1a所示，根据检测的障碍物信息，机器人查询避障策略表，指导机器人进行避障运动。
其中，对于不同区域所对应的阈值范围如下表所示：
| 检测层次 | 阈值范围 |
| 安全层 | >1.2m |
| 障碍物疑似层 | 0.9m-1.2m |
| 障碍物确认层 | 0.6m-0.9m |
| 危险层 | 0.3m-0.6m |
在步骤S102中，当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值小于预设的中部距离阈值，如果左侧或者右侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向检测到最小距离值大于预设的障碍物临界距离所在侧转向90度，并记录转向的角度。
在本发明实施例中，当所述机器人的中部的传感器检测到有跌落或者中间有障碍时，并且左侧或右侧中无障碍物时，可向无障碍一侧转向90度。其中，左侧或右侧具体包括以下情形：
当左侧无障碍物且右侧有障碍物时，控制机器向左侧旋转90度；
当左侧有障碍物且右侧无障碍物时，控制机器人向右侧旋转90度；
当左侧和右侧均无障碍物时，控制机器人向左侧或者右侧中的任一侧旋转90度均可。
在步骤S103中，当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，如果仅左侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向左侧转向第一角度值，如果仅右侧的传感器检测到的最小距离大于的障碍物临界距离，则向右侧转向第一角度值，并记录转向的角度，所述第一角度值小于90度且大于0度。
当检测到中部无跌落并且中间无障碍物时，本发明还包括转向第一角度值的控制方式，具体为：
当检测到中部无跌落并且中间无障碍物时，如果检测到左边无障碍物且右边有障碍物时，则向左边旋转至第一角度值；
当检测到中部无跌落并且中间无障碍物时，如果检测到右边无障碍物且左边有障碍物时，则向右边旋转至第一角度值。
所述第一角度小于90度且大于0度，优选的实施方式为45度至75度，比如可以选用60度等。
当然，进一步优化的实施方式中，本发明还可包括：
当机器人的左侧和右侧的传感器检测到的最小距离值均小于预设的障碍物临界距离，则转向180；
当机器人的左侧、右侧的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，且机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，则直线前进。
也就是说，不管中部是否有跌落或者中间有障碍物，当左侧和右侧均检测到障碍物时，则转向180度，以避免机器人陷入卡陷在障碍物之间的问题。
当机器人前方、左侧和右侧均没有障碍物，且上方无跌落物时，则可控制机器人继续向前行走。
本发明通过获取机器人获取分别设置在机器人左侧、中部、右侧的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，通过在同一方向侧设置多个传感器并获取检测到的距离的最小值进行比较，可以使得机器人各个部分能够更为灵敏的检测到障碍物。并且当左侧和右侧中的一侧无障碍，且中部有障碍或者有跌落时，控制机器人向无障碍侧旋转90度，当中部无障碍以及中部无跌落，且左侧或右侧有一侧为无障碍时，控制机器人向无障碍侧旋转第一角度，从而能够根据障碍的情况采用对应的转向策略，并且记录转向数据，可用于后续的调整。
实施例二：
图2示出了本发明第二实施例提供的机器人自主避障方法的实现流程，详述如下：
在步骤S201中，机器人读取传感器检测的距离数据，可以包括实施例一例举的17个传感器所检测的传感器数据，并且对于每一组中的传感器数据，自动获取最小的数值作为该组的传感器的输出值。其中，使用DL，DM，DR和DF表示机器人左侧，中间，右侧和防跌落的最小距离，使用DS为障碍物确认层的障碍物临界距离。DFS为防跌落的障碍物临界距离。每次避障时都要记录转动的方向以及移动的距离，在避障之后进行转动补偿，继续恢复为原来的方向行走。
在步骤S202中，判断是否有跌落可能或者中间有障碍物？
在步骤S203中，当有跌落可能或者中间有障碍物时，检测左边是否有障碍物？
在步骤S204中，如果左边没有障碍物，则检测右边是否有障碍物？
在步骤S205中，如果右边没有障碍物，则机器人向右转90度。
在步骤S206中，如果右边有障碍物，则机器人向左转90度。
在步骤S207中，确定步骤S203中的左边有障碍物，则进一步判断机器人右边是否有障碍物？
在步骤S208中，确认机器人右边没有障碍物，机器向右转向90度。
在步骤S209中，确认机器人右边有障碍物，机器人旋转180度，对机器人方向进行调头处理。
在步骤S210中，确认步骤S202中没有跌落可能，并且中间没有障碍物，则进一步判断左边是否有障碍物？
在步骤S211中，如果左边有障碍物，则进一步判断右边是否有障碍物？
在步骤S212中，如果右边没有障碍物，则控制机器人向右转第一角度值，本发明实施例为60度。
在步骤S213中，如果右边有障碍物，则控制机器人旋转180度，对机器进行调头处理。
在步骤S214中，如果步骤S210中的左边没有障碍物，则进一步判断右边是否有障碍物？
在步骤S215中，如果右边没有障碍物，则机器人继续向前运动。
在步骤S216中，如果右边有障碍物，则机器人向左转向第一角度值，本发明实施例为60度。
在步骤S217中，记录步骤S215、S216、S212、S213、S205、S206、S208、S209转动的角度，即待补偿角度值。以便于在机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧和右侧中的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，则获取之前的待补偿角度值，并根据所述待补偿角度进行转向，从而恢复原来的方向行走。
本发明实施例为直走避障策略的实施策略，通过本发明实施例，可以有效的针对机器人所遇到各种障碍物情况进行有效的避让，从而能够提高机器人自主避障的灵活性。
实施例三：
图3示出了本发明第三实施例提供的机器人自主避障方法的实现流程，详述如下：
在本发明实施例中，我们使用DS为障碍物确认层的临界距离。DFS为防跌落的障碍物临界距离，DRN为靠右走的最近临界距离，DRF为靠右走的最远临界距离，DRTF为超出太远不再沿墙走的靠墙距离。
在步骤S301中，机器人读取传感器检测的距离数据，可以包括实施例一例举的17个传感器所检测的传感器数据，并且对于每一组中的传感器数据，自动获取最小的数值作为该组的传感器的输出值。其中，使用DL，DM，DR和DF表示机器人左侧，中间，右侧和防跌落的最小距离。
在步骤S302中，判断是否有跌落可能或者中间有障碍物？
在步骤S303中，如果中间有障碍物，则控制机器人向左转，平行障碍物行走。其中，可通过转身的方式检测机器人与障碍物是否平行。当前方遇到障碍物的时候，可直接左转90度，可以采用机器人右侧的几个测距的距离值比较，如果呈现递增或递减则说明机器人与障碍物平行。
在步骤S304中，如果检测到有跌落可能时，则控制机器人左转90度。
在步骤S305中，如果没有跌落可能并且中间没有障碍物，则进一步检测左边是否有障碍物？
在步骤S306中，当左边有障碍物时，检测右边障碍物的距离是否小于最近临界距离？
在步骤S307中，如果右边障碍物的距离小于最近临界距离，则控制机器人向右转向第二角度值，优选的实施方式中，所述第二角度值为30度，小于第一角度值。
在步骤S308中，如果右边障物的距离大于最近临界距离，则判断右边障碍物的距离是否大于最远临界距离？
在步骤S309中，如果右边障碍物的距离大于最远临界距离，则控制机器人向左转向第二角度值，所述第二角度值优选为30度。
在步骤S310中，如果右边障碍物的距离小于最远临界距离，则控制机器人转向180度。
在步骤S311中，如果步骤S305中左边没有障碍物，则进一步检测机器人右边是否有障碍物？
在步骤S312中，如果机器人右边有障碍物，则机器人向左转向第二角度值，优选为30度。
在步骤S313中，如果机器人右边没有障碍物，则检测所述机器人与右边的障碍物的距离，是否大于最远临界距离，且小于靠墙距离？
在步骤S314中，如果所述机器人与右边的障碍物的距离，大于最远临界距离，且小于靠墙距离，则控制机器人向右转向第二角度值，优选为30度。
在步骤S315中，如果所述机器人与右边的障碍物的距离，大于靠墙距离，则检测之前是否有左转数据，比如90度？
在步骤S316中，如果存在左转数据，则控制机器人右转，比如右转90度。
在步骤S317中，如果之前不存在左转数据，则控制机器人直走。
在步骤S318中，记录步骤S312、S314、S316、S317、S307、S309、S310、S303、S304转动的角度。
本发明实施例通过对机器人行走时与障碍物之间的距离属于障碍确认区域时，进一步进行分级判断，并且根据不同的距离值，采用相应的旋转控制，有利于进一步提高机器人行走的便利性。
实施例四：
图4示出了本发明第四实施例提供的机器人自主避障装置的结构示意图，详述如下：
本发明实施例所述机器人自主避障装置，包括：
距离值获取单元301，用于获取由机器人在左侧、中部和右侧分别设置的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，所述机器人的左侧包括分别设置在机器人左手和左脚的传感器，所述机器人右侧包括分别设置在机器人右手和右脚的传感器，所述机器人的中部包括分别设置在机器人头部和躯干部的传感器；
第一转向单元302，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值小于预设的中部距离阈值，如果左侧或者右侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向检测到最小距离值大于预设的障碍物临界距离所在侧转向90度，并记录转向的角度；
第二转向单元303，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，如果仅左侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向左侧转向第一角度值，如果仅右侧的传感器检测到的最小距离大于的障碍物临界距离，则向右侧转向第一角度值，并记录转向的角度，所述第一角度值小于90度且大于0度。
优选的，所述装置还包括：
回转单元，用于当机器人的左侧和右侧的传感器检测到的最小距离值均小于预设的障碍物临界距离，则转向180；
直线前进单元，用于当机器人的左侧、右侧的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，且机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，则直线前进。
优选的，所述障碍物临界距离大于最近临界距离DRN，且小于最远临界距离DRF，所述装置还包括：
第三转向单元，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧或右侧中的一侧的传感器检测到的最小距离值小于预设的障碍物临界距离，左侧或右侧中的另一侧的传感器检测的最小距离值大于最远临界距离时，所述机器人向左侧或右侧中的另一侧转向第二角度，所述第二角度小于90度，且大于0度。
优选的，所述装置还包括：
第四转向单元，用于如果机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧和右侧中的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，则获取之前的待补偿角度值，并根据所述待补偿角度进行转向。
优选的，所述机器人左侧和右侧分别设置有五个传感器，包括设置在手掌和肘部的两个传感器以及设置在踝关节、膝关节、髋关节部的外侧的三个传感器，所述机器中部设置有七个传感器，包括设置在头部的两个传感器、设置在躯干上的三个传感器以及设置在脚掌前部、膝盖前部的两个传感器。
本发明实施例所述机器人自主避障装置，与实施例一至三所述机器人自主避障方法对应，在此不作重复赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种机器人自主避障方法，其特征在于，所述方法包括：
获取由机器人在左侧、中部和右侧分别设置的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，所述机器人的左侧包括分别设置在机器人左手和左脚的传感器，所述机器人右侧包括分别设置在机器人右手和右脚的传感器，所述机器人的中部包括分别设置在机器人头部和躯干部的传感器；
当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值小于预设的中部距离阈值，如果左侧或者右侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向检测到最小距离值大于预设的障碍物临界距离所在侧转向90度，并记录转向的角度；
当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，如果仅左侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向左侧转向第一角度值，如果仅右侧的传感器检测到的最小距离大于障碍物临界距离，则向右侧转向第一角度值，并记录转向的角度，所述第一角度值小于90度且大于0度；
所述障碍物临界距离大于最近临界距离DRN，且小于最远临界距离DRF，所述方法还包括：
当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧或右侧中的一侧的传感器检测到的最小距离值小于预设的障碍物临界距离，左侧或右侧中的另一侧的传感器检测的最小距离值大于最远临界距离时，所述机器人向左侧或右侧中的另一侧转向第二角度，所述第二角度小于90度，且大于0度。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
当机器人的左侧和右侧的传感器检测到的最小距离值均小于预设的障碍物临界距离，则转向180度 ；
当机器人的左侧、右侧的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，且机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，则直线前进。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧和右侧中的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，则获取之前的待补偿角度值，并根据所述待补偿角度进行转向。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述机器人左侧和右侧分别设置有五个传感器，包括设置在手掌和肘部的两个传感器以及设置在踝关节、膝关节、髋关节部的外侧的三个传感器，所述机器人中部设置有七个传感器，包括设置在头部的两个传感器、设置在躯干上的三个传感器以及设置在脚掌前部、膝盖前部的两个传感器。
5.一种机器人自主避障装置，其特征在于，所述装置包括：
距离值获取单元，用于获取由机器人在左侧、中部和右侧分别设置的多个传感器检测的所述机器人与障碍物之间的距离值，所述机器人的左侧包括分别设置在机器人左手和左脚的传感器，所述机器人右侧包括分别设置在机器人右手和右脚的传感器，所述机器人的中部包括分别设置在机器人头部和躯干部的传感器；
第一转向单元，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值小于预设的中部距离阈值，如果左侧或者右侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向检测到最小距离值大于预设的障碍物临界距离所在侧转向90度，并记录转向的角度；
第二转向单元，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，如果仅左侧的传感器检测到的最小距离值大于预设的障碍物临界距离，则向左侧转向第一角度值，如果仅右侧的传感器检测到的最小距离大于障碍物临界距离，则向右侧转向第一角度值，并记录转向的角度，所述第一角度值小于90度且大于0度；
所述障碍物临界距离大于最近临界距离DRN，且小于最远临界距离DRF，所述装置还包括：
第三转向单元，用于当机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧或右侧中的一侧的传感器检测到的最小距离值小于预设的障碍物临界距离，左侧或右侧中的另一侧的传感器检测的最小距离值大于最远临界距离时，所述机器人向左侧或右侧中的另一侧转向第二角度，所述第二角度小于90度，且大于0度。
6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述装置还包括：
回转单元，用于当机器人的左侧和右侧的传感器检测到的最小距离值均小于预设的障碍物临界距离，则转向180度 ；
直线前进单元，用于当机器人的左侧、右侧的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，且机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，则直线前进。
7.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四转向单元，用于如果机器人的中部的传感器检测到的最小距离值大于预设的中部距离阈值，且左侧和右侧中的传感器检测到的最小距离值均大于预设的障碍物临界距离，则获取之前的待补偿角度值，并根据所述待补偿角度进行转向。
8.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述机器人左侧和右侧分别设置有五个传感器，包括设置在手掌和肘部的两个传感器以及设置在踝关节、膝关节、髋关节部的外侧的三个传感器，所述机器人中部设置有七个传感器，包括设置在头部的两个传感器、设置在躯干上的三个传感器以及设置在脚掌前部、膝盖前部的两个传感器。
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