CN107807650A

CN107807650A - 一种机器人的运动控制方法、装置及设备

Info

Publication number: CN107807650A
Application number: CN201711230194.4A
Authority: CN
Inventors: 倪祖根
Original assignee: Kingclean Electric Co Ltd
Current assignee: Kingclean Electric Co Ltd
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2018-03-16

Abstract

本发明公开了一种机器人的运动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中该方法包括：控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动；在机器人的运动过程中，如果确定机器人遇到障碍物，则记录机器人遇到障碍物时的障碍坐标信息；完成机器人在指定区域内按照预设规则实现的运动后，控制机器人依次移动到每个与障碍坐标信息对应的位置，并控制机器人由与每个障碍坐标信息对应的位置起、沿着对应障碍物运动，在机器人沿着对应障碍物运动的过程中实时判断是否存在机器人未运动过的区域，如果是，则控制机器人在该区域内按照预设规则运动。本申请提供的技术方案能够提高机器人运动的覆盖率。

Description

一种机器人的运动控制方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种机器人的运动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

目前市场上的弓字形清扫方式机器人是单纯弓字形清扫，也即可以按照图1所示的弓字形线路运动并在运动过程中实现对指定的区域的清扫，当遇到障碍物时停止前进并改变方向继续以弓字形方式进行运动，但是这种情况下对于障碍物另一侧(图中的C5、C6侧)则无法被清扫，进而导致机器人在运动过程中覆盖率较低。

综上所述，如何提供一种覆盖率较高的控制机器人运动的技术方案，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人的运动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，能够提高机器人的运动覆盖率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机器人的运动控制方法，包括：

控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动；

在所述机器人的运动过程中，如果确定所述机器人遇到障碍物，则记录所述机器人遇到障碍物时的障碍坐标信息；

完成所述机器人在所述指定区域内按照预设规则实现的运动后，控制所述机器人依次移动到每个与所述障碍坐标信息对应的位置，并控制所述机器人由与每个所述障碍坐标信息对应的位置起、沿着对应障碍物运动，在所述机器人沿着对应障碍物运动的过程中实时判断是否存在所述机器人未运动过的区域，如果是，则控制所述机器人在该区域内按照所述预设规则运动。

优选的，还包括：

在所述机器人的运动过程中，如果接收到充电座信号，则记录所述机器人接收到所述充电座信号时的充电坐标信息；

当所述机器人需要充电时，控制所述机器人移动至所述充电坐标信息对应位置，并利用所述充电座信号对应充电座为所述机器人充电。

优选的，所述预设规则包括按照弓字形路线运动。

优选的，控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动，包括：

确定指定的矩形区域为指定区域，并确定所述指定区域的一个顶点为指定位置，控制所述机器人在所述指定区域内以指定位置为起点按照弓字形路线运动。

优选的，还包括：

在所述机器人的运动过程中，记录所述机器人按照弓字形路线运动时该弓字形路线中每个顶点的顶点坐标信息。

优选的，还包括：

在所述机器人的运动过程中，判断所述机器人在所述顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否达到预设长度，如果是，则记录该路线能够正常通过的信息，如果否，则记录该路线无法正常通过信息。

优选的，记录所述障碍坐标信息、所述顶点坐标信息及所述顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息之后，还包括：

基于所述顶点坐标信息、所述障碍坐标信息及所述顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息，得到与所述指定区域对应的地图。

优选的，得到与所述指定区域对应的地图之后，还包括：

发出已经控制所述机器人完成所述指定区域内运动并且已经得到所述指定区域的地图的提示音。

优选的，得到与所述指定区域对应的地图之后，还包括：

将所述地图发送至移动终端，以指示所述移动终端对该地图进行显示。

一种机器人的运动控制装置，包括：

运动控制模块，用于：控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动；

坐标记录模块，用于：在所述机器人的运动过程中，如果确定所述机器人遇到障碍物，则记录所述机器人遇到障碍物时的障碍坐标信息；

运动补充模块，用于：完成所述机器人在所述指定区域内按照预设规则实现的运动后，控制所述机器人依次移动到每个与所述障碍坐标信息对应的位置，并控制所述机器人由与每个所述障碍坐标信息对应的位置起、沿着对应障碍物运动，在机器人沿着对应障碍物运动的过程中实时判断是否存在所述机器人未运动过的区域，如果是，则控制所述机器人在该区域内按照所述预设规则运动。

一种机器人的运动控制设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。

本发明提供了一种机器人的运动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中该方法包括：控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动；在所述机器人的运动过程中，如果确定所述机器人遇到障碍物，则记录所述机器人遇到障碍物时的障碍坐标信息；完成所述机器人在所述指定区域内按照预设规则实现的运动后，控制所述机器人依次移动到每个与所述障碍坐标信息对应的位置，并控制所述机器人由与每个所述障碍坐标信息对应的位置起、沿着对应障碍物运动，在所述机器人沿着对应障碍物运动的过程中实时判断是否存在所述机器人未运动过的区域，如果是，则控制所述机器人在该区域内按照所述预设规则运动。本申请公开的技术方案中，机器人在指定区域内运动过程中，如果遇到障碍物则记录对应的障碍坐标信息，并在完成指定区域内的运动后再遍历障碍坐标信息，由障碍坐标信息对应位置开始沿着对应障碍物运动并寻找未运动过的区域，从而能够在机器人完成指定区域内运动后能够再控制机器人到上述运动过程中未运动至的区域实现运动，从而能够提高机器人运动的覆盖率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的机器人按照弓字形线路运动的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法中可充电区域的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种机器人的运动控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，其示出了本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法的流程图，可以包括：

S11：控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动。

本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法的执行主语可以是对应的装置、设备，而该装置或设备可以设置在机器人上，当然本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法的执行主语也可以是机器人，本申请中以执行主语为机器人进行具体说明。机器人可以为清扫机器人，也可以为能够基于本发明实施例提供的技术方案实现对应功能的其他机器人，均在本发明的保护范围之内。指定区域即为需要机器人运动的区域，如对应清扫机器人指定区域则为需要机器人清扫的区域，指定位置可以为指定区域内预先根据实际需要指定的位置，而预设规则可以根据实际需要进行设定，如可以为按照弓字形路线运动的方式。

S12：在机器人的运动过程中，如果确定机器人遇到障碍物，则记录机器人遇到障碍物时的障碍坐标信息。

在机器人的运动过程中，能够实时判断机器人是否遇到障碍物，如果遇到的话则记录机器人当前的坐标信息。其中判断机器人是否遇到障碍物可以是机器人与障碍物发生碰撞时确定机器人遇到障碍物；也可以是机器人发出红外线后接收红外线碰到物体后反射回的红外线，基于发出红外线的时间、接收该红外线碰到物体后反射回的红外线的时间以及红外线的传播速度计算发射红外线的物体与机器人的距离，如果该距离小于预先设定的对应阈值时确定机器人遇到障碍物；当然还可以根据实际需要进行其他设定，均在本发明的保护范围之内。

在本发明其他实施例中，障碍坐标信息还可以包括障碍物附近特定位置的坐标。特定位置的坐标可以是根据事先确定的规则确定的，具体的，如图1所示机器人从图1中A1点开始，从左往右按照弓字型运动轨迹运动，当机器人运动至B5时遇到障碍物，此时机器人可以记录与B5纵坐标相同，且位于机器人之前运动轨迹上的点B7的位置作为障碍坐标信息。

S13：完成机器人在指定区域内按照预设规则实现的运动后，控制机器人依次移动到每个与障碍坐标信息对应的位置，并控制机器人由与每个障碍坐标信息对应的位置起、沿着对应障碍物运动，在机器人沿着对应障碍物运动的过程中实时判断是否存在机器人未运动过的区域，如果是，则控制机器人在该区域内按照预设规则运动。

机器人按照预设规则完成在指定区域内的运动后，可以遍历障碍坐标信息。具体的，若障碍坐标信息为机器人遇到障碍物时的当前坐标信息时，机器人完成在指定区域内的运动后，运动至障碍坐标信息所对应的位置处，并按照一定规则如贴边运动等，沿着障碍物运动，判断是否可以越过障碍物，到达未运动过的区域，若是则在未运动过的区域按照预设规则运动，若否则沿着障碍物运动至指定区域的边缘后停止运动或运动至下一个障碍物坐标信息对应位置处。在本发明其他实施例中，若障碍坐标信息为障碍物附近特定位置的坐标，如图1中B7，则机器人完成在指定区域内的运动后，运动至障碍坐标信息所对应的位置处，先运动至障碍物处，再沿着障碍物运动，判断是否可以越过障碍物，到达未运动过的区域，若是则在未运动过的区域按照预设规则运动，若否则沿着障碍物运动至指定区域的边缘后停止运动。在本发明具体的实施例中，机器人判断是否为未运动过的区域，可以通过在运动过程标记特征点等方式进行，如机器人可以在沿着障碍物运动的过程中，实时判断是否存在与按照预设规则运动过程中某一点具有相同横坐标或纵坐标的点，如果是，则确定存在未运动过的区域，并由该点开始按照预设规则运动，否则，则确定不存在未运动过的区域；以图1为例进行说明，当机器人沿着障碍物运动至C5时，确定该点的横坐标与B5的横坐标相同，则可认为两点位于同一运动的路线上，因此确定存在未运动过的区域，并由C5开始按照预设规则运动，如果机器人沿着障碍物运动过程中不存在与B5、B6具有相同横坐标的点，则确定不存在未运动过的区域；当然还可以根据实际需要进行其他设定，均在本发明的保护之内。

本申请公开的技术方案中，机器人在指定区域内运动过程中，如果遇到障碍物则记录对应的障碍坐标信息，并在完成指定区域内的运动后再遍历障碍坐标信息，由障碍坐标信息对应位置开始沿着对应障碍物运动并寻找未运动过的区域，从而能够在机器人完成指定区域内运动后能够再控制机器人到上述运动过程中未运动至的区域实现运动，从而提高了机器人运动的覆盖率。

本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法，还可以包括：

在机器人的运动过程中，如果接收到充电座信号，则记录机器人接收到充电座信号时的充电坐标信息；

当机器人需要充电时，控制机器人移动至充电坐标信息对应位置，并利用充电座信号对应充电座为机器人充电。

需要说明的是，充电座可以向外发送指定频率的信号或者其他能够表示该信号由充电座发出的信号，由此机器人在接收到充电座信号时能够记录充电坐标信息，具体来说，充电坐标信息可以是每次接收到充电座信号均进行记录，由此记录得到的充电坐标信息包括于一个区域(可称为可充电区域)内，确定出可充电区域后，可以筛选出能够确定可充电区域的有限数量个坐标信息，如可以如图3所示的坐标1至坐标4这四个坐标，该图中可充电区域包括A区域和B区域；并且可以基于这四个坐标控制机器人移动至A区域或者B区域中的某一位置以使得机器人将该机器人的充电部件自动插入至充电座、或者通知外界将机器人的充电部件插入至充电座以实现充电。其中寻找可充电区域时可以按照以下寻点顺序寻找到每个点：坐标4-坐标2-坐标3-坐标1，或坐标2-坐标4-坐标1-坐标3，等；以保证寻点过程中必然经过可充电区域实现充电，从而提高了机器人的回归效率。

本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法，预设规则可以包括按照弓字形路线运动。

对应的，控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动，可以包括：

确定指定的矩形区域为指定区域，并确定指定区域的一个顶点为指定位置，控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照弓字形路线运动。

其中指定区域可以指由图1所示的A1、A7、B1及B7为顶点组成的区域，而指定位置可以为图1中的A1，进而控制机器人按照弓字形路线运动，从而通过弓字形路线运动使得机器人能够进一步提高运动覆盖率。

在机器人的运动过程中，记录机器人按照弓字形路线运动时该弓字形路线中每个顶点的顶点坐标信息。

其中按照弓字形路线运动时该弓字形路线中每个顶点即指弓字形路线中每次机器人改变方向时刻的点，如图1中的A1至A7、B1至B7，均为弓字形路线的顶点。记录这些顶点的顶点坐标信息能够供使用时随时查询。当然记录这些顶点坐标信息时还可以记录全部顶点坐标信息中哪两个顶点坐标信息对应一条路线、即顶点坐标信息和线路的对应关系，从而该对应关系及顶点坐标信息即可获知机器人的运动路线。

在机器人的运动过程中，判断机器人在顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否达到预设长度，如果是，则记录该路线能够正常通过的信息，如果否，则记录该路线无法正常通过信息。

另外还可以在机器人运动的过程中记录两个顶点对应的路线是否正常通过的信息，即在该条路线的运动过程中是否遇到障碍物，如果是，则未正常通过，否则则是正常通过，以供后期查询及使用。其中预设长度可以为预先计算得到的、机器人在指定区域内以指定位置为起点按照弓字形路线运动时每两个顶点之间的路线应达到的长度，如果机器人在任两个顶点之间的路线未达到预设长度，则说明该机器人在该条路线运动时遇到了障碍物，即该条线路无法正常通过，否则，则说明该条线程能够正常通过，从而通过这些信息的记录能够进一步获知机器人的运动路线。另外，在寻找障碍坐标信息时还可以是寻找相邻两条平行的路线长短不一致的情况，且该两条线路相差的距离大于预先根据实际需要设定的差值，这种情况下长度比较短的一条则是机器人遇到了障碍物时运动的那条路线，如图1所示，A4-B4这条路线和A5-D5这条路线相比A5-D5这条路线则为机器人遇到了障碍物时运动的那条线路，进而确定障碍物的障碍坐标信息，方便了对应位置的查找。而本申请公开的技术方案中机器人的坐标信息可以为机器人当前所在位置在地图上的坐标信息。

本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法，记录障碍坐标信息、顶点坐标信息及顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息之后，还可以包括：

基于顶点坐标信息、障碍坐标信息及顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息，得到与指定区域对应的地图。

基于顶点坐标信息、障碍坐标信息及顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息，得到与指定区域对应的地图，具体可以是生成一个将指定区域按照预先根据实际需要设定的比例缩小的空白地图，在该空白地图上标注每个顶点的顶点坐标、每个障碍坐标及每条线路是否能够正常通过的信息，得到指定区域对应的地图，进而能够基于该地图获知障碍物的位置及可运动的位置，在后期规划在指定区域的路径时也可以按照这个地图来查找并规划，方便了查询及使用。

本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法，得到与指定区域对应的地图之后，还可以包括：

发出已经控制机器人完成指定区域内运动并且已经得到指定区域的地图的提示音。

生成地图之后可以发出如“滴滴”的提示音，以使得用户能够通过该提示音获知地图的生成，进而能够实现对地图与实际环境的比对检查等操作。

将地图发送至移动终端，以指示移动终端对该地图进行显示。

其中移动终端可以为用户对应的移动终端，由此在生成指定区域的地图后可以将地图发送至移动终端，以使得移动终端能够对该地图进行显示，从而用户能够通过移动终端查看机器人生成的地图，进而实现对地图与实际环境的比对检查等操作。

需要说明的是，在确定上述任一坐标信息时，可以通过霍尔反馈计算机器人的电机转动圈数，再结合该电机转动圈数、传动比及机器人的大轮直径计算得到机器人行走距离，通过陀螺仪确定机器人的运动方向，已知机器人运动的起点、即指定位置的坐标信息，则基于机器人运动的距离及方向则可以计算出机器人当前位置的坐标信息，上述计算过程为现有技术，在此不做具体说明。当然也可以根据实际需要进行其他方式的计算，均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供的技术方案中，指定区域的数量可以为多个，且这多个指定区域形成一个整的机器人需要运动的区域。而在记录的顶点坐标信息中如果两个指定区域中存在一个相同的顶点坐标信息，则将两个指定区域中分别与该顶点坐标信息形成一条路线的两个顶点坐标信息作为一条路线的顶点坐标信息，并将该相同顶点坐标信息删除；如果存在任意多个指定区域中的多个顶点坐标信息能够对应一整条线路，则将对应该条线路的两端的顶点坐标信息作为该条线路对应的顶点坐标信息保存，将原来该条线路对应的多个顶点坐标信息删除；从而能够大大减少数据量，且本申请中仅仅记录了包括顶点坐标信息、顶点间的路线及障碍坐标信息等关键的坐标信息，因此降低了对硬件性能依赖，进而降低了成本。

本发明实施例还提供了一种机器人的运动控制装置，如图4所示，可以包括：

运动控制模块11，用于：控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动；

坐标记录模块12，用于：在机器人的运动过程中，如果确定机器人遇到障碍物，则记录机器人遇到障碍物时的障碍坐标信息；

运动补充模块13，用于：完成机器人在指定区域内按照预设规则实现的运动后，控制机器人依次移动到每个与障碍坐标信息对应的位置，并控制机器人由与每个障碍坐标信息对应的位置起、沿着对应障碍物运动，在机器人沿着对应障碍物运动的过程中实时判断是否存在机器人未运动过的区域，如果是，则控制机器人在该区域内按照预设规则运动。

本发明实施例提供的一种机器人的运动控制装置，还可以包括：

智能充电模块，用于：在机器人的运动过程中，如果接收到充电座信号，则记录机器人接收到充电座信号时的充电坐标信息；当机器人需要充电时，控制机器人移动至充电坐标信息对应位置，并利用充电座信号对应充电座为机器人充电。

本发明实施例提供的一种机器人的运动控制装置，预设规则可以是按照弓字形路线运动，而运动控制模块可以包括：

运动控制单元，用于：确定指定的矩形区域为指定区域，并确定指定区域的一个顶点为指定位置，控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照弓字形路线运动。

顶点记录模块，用于：在机器人的运动过程中，记录机器人按照弓字形路线运动时该弓字形路线中每个顶点的顶点坐标信息。

路线记录模块，用于：在机器人的运动过程中，判断机器人在顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否达到预设长度，如果是，则记录该路线能够正常通过的信息，如果否，则记录该路线无法正常通过信息。

地图生成模块，用于：记录障碍坐标信息、顶点坐标信息及顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息之后，基于顶点坐标信息、障碍坐标信息及顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息，得到与指定区域对应的地图。

提示模块，用于：得到与指定区域对应的地图之后，发出已经控制机器人完成指定区域内运动并且已经得到指定区域的地图的提示音。

发送模块，用于：得到与指定区域对应的地图之后，将地图发送至移动终端，以指示移动终端对该地图进行显示。

本发明实施例还提供了一种机器人的运动控制设备，可以包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上任一项机器人的运动控制方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上任一项机器人的运动控制方法的步骤。

本发明提供的一种机器人的运动控制装置、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种机器人的运动控制方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种机器人的运动控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括按照弓字形路线运动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制机器人在指定区域内以指定位置为起点按照预设规则运动，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，记录所述障碍坐标信息、所述顶点坐标信息及所述顶点坐标信息对应的顶点之间的路线是否能够正常通过的信息之后，还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，得到与所述指定区域对应的地图之后，还包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，得到与所述指定区域对应的地图之后，还包括：

10.一种机器人的运动控制装置，其特征在于，包括：

11.一种机器人的运动控制设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。