CN106313056B - 扫雪机器人障碍物检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫雪机器人障碍物检测方法，包括步骤：1)在扫雪机器人上设置左、中、右三个超声波传感器，通过超声波传感器检测扫雪机器人与障碍物的距离信息；2)对检测信号进行处理：a、对超声波传感器探头余震干扰信号的处理，b、对突然产生的强干扰信号的处理。本发明扫雪机器人障碍物检测方法，能有效抑制由传感器本身机械振动产生的干扰信号的影响，并能辨识出快速移动的物体，避免单次测量可能产生的误报警，抗干扰性好，检测准确度高。同时在不同环境的扫雪过程中，实际的风向、雪的松软程度可能导致机器人行走速度等参数不同，本发明可通过实地测试灵活设置阈值和测量次数,满足不同环境下障碍检测的准确度和灵敏度，适应性好。

Description

扫雪机器人障碍物检测方法

技术领域

本发明涉及扫雪机器人技术领域，特别涉及一种扫雪机器人的障碍物检测方法。

背景技术

在冬季，大降雪会使道路堆积较厚的积雪，给市政交通带来极大的不便，需要使用扫雪机器人扫除道路积雪。

但是现有的扫雪机器人自动化程度较低，不能实现在行走过程中主动发现障碍物。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种扫雪机器人障碍物检测方法，以实现扫雪机器人在行走过程中主动发现障碍物，以帮助其实现主动壁障。

本发明扫雪机器人障碍物检测方法，包括以下步骤：

1)在扫雪机器人上设置左、中、右三个超声波传感器，通过超声波传感器检测与障碍物的距离信息；

2)对检测信号进行处理

a、对超声波传感器探头余震干扰信号的处理：

在传感器信号返回口采集信号，在第一个高电平脉冲周期内不做任何动作，当检测到其下降沿后才开始准备测距工作；当再次检测到高电平时启动定时器开始计算高电平持续时间；

b、对突然产生的强干扰信号的处理：

通过实地检测扫雪机器人在无障碍行走时超声波传感器前后两次检测的距离变化最大值Max，则有：

L_i＝|T_i-T_i-1|＜Max

其中T_i为第i次监测到的距离值，T_i-1为第i-1次监测到的距离值；

当待确认障碍物体被某一传感器检测到时,由前后两次监测到的距离值可得：L_i＝|T_i-T_i-1|；对该传感器连续进行5次测量，通过计算得到L＝{L_i,L_i+1,L_i+2,L_i+3}，若4个数据中有3个满足关系式L_i＝|T_i-T_i-1|＜Max，则认为前方有障碍物，需进行蔽障处理，并返回L中的最小值；否则认为是强干扰信号，放弃所有数据，重新开始测量。

本发明的有益效果：

1、本发明扫雪机器人障碍物检测方法，能有效抑制由传感器本身机械振动产生干扰信号的影响，检测准确性高。

2、本发明扫雪机器人障碍物检测方法，能辨识出快速移动的物体，避免单次测量可能产生的误报警，抗干扰性好，检测准确度高。

3、本发明扫雪机器人障碍物检测方法，在不同环境的扫雪过程中，实际的风向、雪的松软程度可能导致机器人行走速度等参数不同，可通过实地测试灵活设置阈值(Max)和测量次数(i),满足不同环境下障碍检测的准确度和灵敏度，适应性好。

附图说明

图1为本发明扫雪机器人障碍物检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

本实施例扫雪机器人障碍物检测方法，包括以下步骤：

1)在扫雪机器人上设置左、中、右三个超声波传感器，通过超声波传感器检测扫雪机器人与障碍物的距离信息；

2)对检测信号进行处理

a、对超声波传感器探头余震干扰信号的处理：

超声波传感器的探头发送驱动脉冲结束后震动会持续一段时间，且探头的震动是机械振动，不能消除；震动产生的高频脉冲信号会被超声波传感器接收口误认为是回波信号而产生测距，因此要滤掉超声波传感器探头余震干扰信号，具体处理为方法：

在超声波传感器信号返回口采集信号，在第一个高电平脉冲周期内不做任何动作，当检测到其下降沿后才开始准备测距工作；当再次检测到高电平时启动定时器开始计算高电平持续时间；

b、对突然产生的强干扰信号的处理：

在扫雪机器人移动过程中中，可能会存在雨、雪等快速移动的物体从超声波传感器前方经过，而被超声波传感器检测到，因此要滤掉这些突然产生的强干扰信号，具体处理方法为：

通过实地检测扫雪机器人在无障碍行走时超声波传感器前后两次检测的距离变化最大值Max，则有：

L_i＝|T_i-T_i-1|＜Max

其中T_i为第i次监测到的距离值，T_i-1为第i-1次监测到的距离值；

当待确认障碍物体被某一传感器检测到时,由前后两次监测到的距离值可得：L_i＝|T_i-T_i-1|；对该传感器连续进行5次测量，通过计算得到L＝{L_i,L_i+1,L_i+2,L_i+3}，若4个数据中有3个满足关系式L_i＝|T_i-T_i-1|＜Max，则认为前方有障碍物，需进行蔽障处理，并返回L中的最小值；否则认为是强干扰信号，放弃所有数据，重新开始测量。

本实施例扫雪机器人障碍物检测方法，能有效抑制由传感器本身机械振动产生干扰信号的影响，检测准确性高。

并且本实施例扫雪机器人障碍物检测方法，能辨识出快速移动的物体，避免单次测量可能产生的误报警，抗干扰性好，检测准确度高。

而且在不同环境的扫雪过程中，实际的风向、雪的松软程度可能导致机器人行走速度等参数不同，本实施例扫雪机器人障碍物检测方法可通过实地测试灵活设置阈值Max和测量次数i,满足不同环境下障碍检测的准确度和灵敏度，适应性好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种扫雪机器人障碍物检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在扫雪机器人上设置左、中、右三个超声波传感器，通过超声波传感器检测与障碍物的距离信息；

2)对检测信号进行处理

a、对超声波传感器探头余震干扰信号的处理：

在传感器信号返回口采集信号，在第一个高电平脉冲周期内不做任何动作，当检测到其下降沿后才开始准备测距工作；当再次检测到高电平时启动定时器开始计算高电平持续时间；

b、对突然产生的强干扰信号的处理：

通过实地检测扫雪机器人在无障碍行走时超声波传感器前后两次检测的距离变化最大值Max，则有：

L_i＝|T_i-T_i-1|＜Max

其中T_i为第i次监测到的距离值，T_i-1为第i-1次监测到的距离值；

当待确认障碍物体被某一传感器检测到时,由前后两次监测到的距离值可得：L_i＝|T_i-T_i-1|；对该传感器连续进行5次测量，通过计算得到L＝{L_i,L_i+1,L_i+2,L_i+3}，若4个数据中有3个满足关系式L_i＝|T_i-T_i-1|＜Max，则认为前方有障碍物，需进行蔽障处理，并返回L中的最小值；否则认为是强干扰信号，放弃所有数据，重新开始测量。