CN109426251B

CN109426251B - 一种机器人的行驶控制方法和装置

Info

Publication number: CN109426251B
Application number: CN201710757056.5A
Authority: CN
Inventors: 全晓臣; 吴永海; 张文聪
Original assignee: Hangzhou Hikrobot Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Hikrobot Co Ltd
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: CN109426251A; WO2019042018A1

Abstract

本发明公开了一种机器人的行驶控制方法和装置，属于机器人技术领域。所述方法包括：当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人按照弧线继续行驶；在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，控制机器人按照导引线继续行驶。采用本发明，机器人不在导引线上时，可以自身寻找导引线，进而，机器人可以继续沿着导引线行驶，使得货物运输成功。

Description

一种机器人的行驶控制方法和装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人的行驶控制方法和装置。

背景技术

随着技术的进步，工业生产的智能化程度越来越高，机器人相比人工更能适应高强的工作环境，进而逐渐取代人工在生产生活中发挥着越来越重要的作用，比如，机器人用于运输货物等。

目前，一些用于运输货物的机器人多采用寻迹的方式进行行驶。具体的，工作人员可以预先在厂房的地面上设置相应的导引线，机器人可以在行驶过程中不断检测导引线，并沿着检测到的导引线进行行驶，直到行驶到终点，进行货物卸载处理。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

某些情况下，机器人容易在运输物料过程中脱离导引线，例如，地面有油渍时，机器人会在惯性作用下滑出导引线。机器人脱离了导引线之后，无法检测到导引线，进而，无法沿着导引线行驶，从而，导致货物运输失败。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种机器人的行驶控制方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种机器人的行驶控制方法，所述方法包括：

当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人按照弧线继续行驶；

在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，控制机器人按照导引线继续行驶。

可选的，当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人按照弧线继续行驶，包括：

当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人的转向轮的转向角度调整为第一预设角度，保持第一预设角度继续行驶。

可选的，所述方法还包括：

在弧线行驶过程中，当达到预设调整条件时，控制机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶。

可选的，在弧线行驶过程中，当达到预设调整条件时，控制机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶，包括：

在弧线行驶过程中，每达到预设的调整周期时，控制机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶。

可选的，所述方法还包括：

在按照导引线继续行驶的过程中，当首次通过检测部件扫描到位置信息时，向服务器发送携带有行驶路线获取请求，其中，行驶路线获取请求中携带有位置信息，以使服务器根据位置信息确定行驶路线；

当接收到服务器发送的行驶路线时，控制机器人按照行驶路线在导引线上行驶。

可选的，在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，控制机器人按照导引线继续行驶，包括：

在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，确定当前行驶方向与导引线的目标夹角，并确定机器人的转向轮当前的转向角度；

根据预先存储的以行驶方向与导引线的夹角、转向轮的转向角度、转向轮的回转角速度为变量的回转角速度计算公式，计算目标夹角和转向轮当前的转向角度对应的目标回转角速度；

控制转向轮以目标回转角速度调整转向轮的转向角度，按照导引线继续行驶。

第二方面，提供了一种机器人的行驶控制装置，所述装置包括：

控制模块，用于当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人按照弧线继续行驶；

控制模块，还用于在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，控制机器人按照导引线继续行驶。

可选的，控制模块用于：

可选的，控制模块还用于：

可选的，控制模块用于：

可选的，机器人还包括：

确定模块，用于在按照导引线继续行驶的过程中，当首次通过检测部件检测到位置信息时，向服务器发送行驶路线获取请求，其中，行驶路线获取请求中携带有位置信息，以使服务器根据位置信息确定行驶路线；

控制模块，用于当接收到服务器发送的行驶路线时，控制机器人按照行驶路线在导引线上行驶。

可选的，控制模块用于：

第三方面，提供了一种存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法步骤。

第四方面，提供了一种机器人，机器人包括处理器、存储器、检测部件和行驶轮，其中，存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序，实现第一方面任一所述的方法步骤。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例中，当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人按照弧线继续行驶，在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，控制机器人按照导引线继续行驶。这样，机器人自身寻找导引线，进而，机器人可以继续沿着导引线行驶，使得货物运输成功。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例提供的一种机器人的行驶控制方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种控制机器人按照弧线行驶的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种控制机器人按照弧线行驶的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种机器人的行驶控制装置的框图；

图5是本发明实施例提供的一种机器人的行驶控制装置的框图；

图6是本发明实施例提供的一种机器人的行驶控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明一示例性实施例提供了一种机器人的行驶控制方法，该方法由机器人实现，其中，机器人可以是AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)，包括有车身、车身底部设置的检测部件，车身中可以设置有处理器、存储器等部件，车身底部还设置有转向轮和若干车轮，以及驱动转向轮和车轮的电机。处理器可以为CPU(Central ProcessingUnit，中央处理单元)等，可以用于接收指令，控制机器人行驶的相关处理。存储器可以为RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、Flash(闪存)等，可以用于存储读取到的数据、处理过程所需的数据、处理过程中生成的数据等，如检测到的导引线信息的数据、转向角度等。检测部件可以检测导引线和识别导引线上的位置标记信息。车轮和电机可以使机器人行驶或停止。

本发明一示例性实施例提供了一种机器人的行驶控制方法，如图1所示，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：

步骤101，当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人按照弧线继续行驶。

在实施中，为了使得具有寻迹功能的机器人可以运输货物，工作人员可以预先在厂房的地面上布置导引线，导引线是用来引导机器人行驶的线，导引线颜色与厂房的地面存在差异以使机器人可以检测到。在运输货物时，机器人可以通过检测部件不断检测预先布置在地面上的导引线，进而，可以沿着检测到的导引线行驶。在行驶过程中，当机器人偏离了导引线，检测不到导引线时，机器人可以按照预设的弧线行驶的模式继续行驶，即可以按照弧线继续行驶，如图2所示。其中，检测部件可以是摄像头等可以检测导引线的检测部件。

另外，机器人当前停放的位置可能未设置有导引线，此种情况下，当机器人接收到启动指令时，也可以按照弧线行驶的模式行驶。

可选的，在机器人脱离导引线后，可以通过调整转向轮的转向角度实现弧线行驶，相应的，步骤101的处理过程可以如下：当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人的转向轮的转向角度调整为第一预设角度，保持第一预设角度继续行驶。

在实施中，机器人中可以预先存储有转向轮的转向角度的大小(即第一预设角度)。当机器人在行驶过程中摄像头检测不到预先布置在地面的导引线时，可以按照预设的弧线行驶的模式行驶。具体的，当机器人在行驶过程中摄像头检测不到预先布置在地面的导引线时，机器人可以获取预先存储的第一预设角度，然后控制机器人的转向轮转动该第一预设角度值，即转向轮与车身方向夹角为上述第一预设角度，进而，机器人可以保持转向角度为第一预设角度的状态进行行驶。此种情况下，机器人的行驶轨迹即为弧线。

可选的，在弧线行驶的模式下可以调整机器人弧线行驶的半径，相应的，处理过程可以如下：在弧线行驶过程中，当达到预设调整条件时，控制机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶。

在实施中，可以预先设置一个预设调整条件，例如，预设调整条件可以是时间长度，电机的转数等。机器人按照弧线行驶过程中，当达到上述预设调整条件后，机器人可以在第一预设角度的基础上将转向轮与车身方向的夹角减小第二预设角度值(即增大了弧线行驶的半径)，然后，机器人保持新的角度继续行驶，即按照半径增大的弧线继续行驶。

可选的，可以设置一个调整周期，在达到调整周期的周期时长后调整转向角度，相应的，处理过程可以如下：在弧线行驶过程中，每达到预设的调整周期时，控制机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶。

在实施中，可以预先设置一个调整周期，机器人在弧线行驶的模式下，弧线行驶过程中，当达到预设的调整周期时，机器人可以获取预先存储的第二预设角度，然后控制转向轮在第一预设角度的基础上减小第二预设角度，即转向轮与车身方向的夹角减小第二预设角度，这样，机器人的行驶半径则会增大，即行驶弧线增大，之后机器人按照半径增大后的弧线行驶。也就是说，在机器人开始弧线行驶之后，到达第一个调整周期时，机器人可以控制转向轮的转向角度在第一预设角度的基础上减小第二预设角度，当到达第二个调整周期时，机器人可以控制转向轮的转向角度在第一次调整之后的基础上再减小第二预设角度。例如，如果机器人的第一预设角度为40度，第二预设角度为2度，调整周期为10秒，则机器人在开始弧线行使之后，每隔10秒控制转向轮转向角度减小2度，即10秒后转向角度为38度，20秒后转向角度为36度，依此类推。

机器人前后两端还可以设置有障碍检测部件(例如，红外传感器、超声波传感器、摄像头等)，还可以预先设置有一个调整角度，以便当障碍检测部件检测到障碍物时，机器人可以调节转向轮转动上述调整角度。如图3所示，在机器人进行弧线行驶过程中，当障碍检测部件检测到前方有障碍物时，机器人可以按照预先设置的调整角度调整转向轮的转向角度。机器人还可以预先设置有障碍检测的次数，当调整转向轮的转向角度的调整次数达到预设的次数时，仍然不能绕过检测到的障碍物时，可以停止行驶，并发出提示信号，例如，闪信号灯，播放铃声等。同时，机器人向服务器发送故障信息，服务器接收到该故障信息后，发出故障信号，例如，播放故障机器人代号，在屏幕上显示故障机器人代号等。

步骤102，在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，控制机器人按照导引线继续行驶。

在实施中，机器人在弧线行驶过程中，摄像头会周期性的检测地面上的导引线，当摄像头检测到导引线时，则会沿着检测部件检测到的导引线行驶，例如，机器人可以沿着与当前行驶方向的夹角较小的导引线方向行驶。

可选的，在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，可以调整行驶方向与导引线平行，相应的处理过程可以如下：弧线行驶过程中，当检测到导引线时，确定当前行驶方向与导引线的目标夹角，并确定机器人的转向轮当前的转向角度；根据预先存储的以行驶方向与导引线的夹角、转向轮的转向角度、转向轮的回转角速度为变量的回转角速度计算公式，计算目标夹角和转向轮当前的转向角度对应的目标回转角速度；控制转向轮以目标回转角速度调整转向轮的转向角度，按照导引线继续行驶。

在实施中，机器人在弧线行驶过程中，当检测部件检测到导引线时，可以根据当前行驶方向和检测到的导引线，得出当前行驶方向和导引线的夹角(即目标夹角)，然后获取目标夹角相应的转向角度。机器人中可以预先存储有行驶方向与导引线的夹角、转向轮的转向角度、转向轮的回转角速度为变量的回转角速度计算公式。在机器人计算出上述目标夹角之后，可以通过上述回转角速度计算公式，得出对应的回转角速度(即目标回转角速度)，然后，机器人可以控制转向轮按照上述计算的转向角速度调整转向轮的角度，将机器人调整到导引线上，按照检测部件检测到的导引线行驶。

可选的，在机器人检测到导引线后，还可以获取新的行驶路线，相应的处理过程可以如下：在按照导引线继续行驶的过程中，当首次通过检测部件检测到位置信息时，向服务器发送行驶路线获取请求；当接收到服务器发送的行驶路线时，控制机器人按照行驶路线在导引线上行驶。

其中，行驶路线获取请求中携带有机器人的位置信息。

在实施中，可以在上述导引线上设置检测部件可以识别的用来确定位置信息的标记，例如，该标记可以是二维码，条形码等标记。机器人可以通过检测并识别这些标记获得该标记对应的位置信息。机器人在按照导引线继续行驶的过程中，当首次通过摄像头(即检测部件)，检测到上述标记时，机器人可以向服务器发送行驶路线的获取请求，该获取请求中携带有上述标记对应的位置信息。服务器接收到上述行驶路线获取请求后，可以获取该行驶路线获取请求中携带的位置信息和该机器人对应的终点位置的位置信息，然后根据获取到的行驶路线获取请求中携带的位置信息和该机器人对应的终点位置的位置信息，为该机器人规划行驶路线，之后，服务器将规划好的行驶路线发送给机器人。当机器人接收到服务器发送的行驶路线时，可以按照接收到的行驶路线在导引线上行驶至终点位置，完成货物运输。

本发明实施例中，当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，按照弧线继续行驶，在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，按照导引线继续行驶。这样，机器人自身寻找导引线，进而，机器人可以继续沿着导引线行驶，使得货物运输成功。

本发明又一示例性实施例提供了一种机器人，如图4所示，该机器人包括：

控制模块410，用于当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制机器人按照弧线继续行驶；

控制模块410，还用于在弧线行驶过程中，当检测到导引线时，控制机器人按照导引线继续行驶。

可选的，控制模块410用于：

可选的，控制模块410还用于：

可选的，控制模块410用于：

可选的，如图5所示，机器人还包括：

确定模块420，用于在按照导引线继续行驶的过程中，当首次通过检测部件检测到位置信息时，向服务器发送行驶路线获取请求，其中，行驶路线获取请求中携带有位置信息，以使服务器根据位置信息确定行驶路线；

控制模块410，用于当接收到服务器发送的行驶路线时，控制机器人按照行驶路线在导引线上行驶。

可选的，控制模块410用于：

需要说明的是：上述实施例提供的机器人在行驶时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的机器人与机器人行驶的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本发明再一示例性实施例提供了一种机器人，如图6所示，该机器人可以是AGV。

图6是本发明实施例提供的机器人的结构示意图。该机器人1900可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processingunits，CPU)1922(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1932，一个或一个以上存储应用程序1942或数据1944的存储介质1930(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1932和存储介质1930可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1930的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对机器人中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器1922可以设置为与存储介质1930通信，在机器人1900上执行存储介质1930中的一系列指令操作。

机器人1900还可以包括一个或一个以上电源1926，一个或一个以上有线或无线网络接口1950，一个或一个以上输入输出接口1958，一个或一个以上键盘1956，和/或，一个或一个以上操作系统1941，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等等。

机器人1900可以包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：

可选的，所述方法还包括：

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机器人的行驶控制方法，所述方法应用于机器人，其特征在于，所述方法包括：

当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制所述机器人按照弧线继续行驶；

在弧线行驶过程中，当检测到所述导引线时，确定当前行驶方向与所述导引线的目标夹角，并确定所述机器人的转向轮当前的转向角度；

根据预先存储的以行驶方向与所述导引线的夹角、所述转向轮的转向角度、转向轮的回转角速度为变量的回转角速度计算公式，计算所述目标夹角和所述转向轮当前的转向角度对应的目标回转角速度；

控制所述转向轮以所述目标回转角速度调整所述转向轮的转向角度，按照所述导引线继续行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制所述机器人按照弧线继续行驶，包括：

当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制所述机器人的转向轮的转向角度调整为第一预设角度，保持所述第一预设角度继续行驶。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在弧线行驶过程中，当达到预设调整条件时，控制所述机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在弧线行驶过程中，当达到预设调整条件时，控制所述机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶，包括：

在弧线行驶过程中，每达到预设的调整周期时，控制所述机器人的转向轮的转向角度缩小第二预设角度，按照半径增大的弧线继续行驶。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在按照所述导引线继续行驶的过程中，当首次通过检测部件检测到位置信息时，向服务器发送行驶路线获取请求，其中，所述行驶路线获取请求中携带有所述位置信息，以使所述服务器根据所述位置信息确定行驶路线；

当接收到所述服务器发送的行驶路线时，控制所述机器人按照所述行驶路线在所述导引线上行驶。

6.一种机器人的行驶控制装置，其特征在于，所述装置包括：

控制模块，用于当在行驶过程中检测不到预先布置在地面的导引线时，控制所述机器人按照弧线继续行驶；

所述控制模块，还用于在弧线行驶过程中，当检测到所述导引线时，确定当前行驶方向与所述导引线的目标夹角，并确定所述机器人的转向轮当前的转向角度；根据预先存储的以行驶方向与所述导引线的夹角、所述转向轮的转向角度、转向轮的回转角速度为变量的回转角速度计算公式，计算所述目标夹角和所述转向轮当前的转向角度对应的目标回转角速度；控制所述转向轮以所述目标回转角速度调整所述转向轮的转向角度，按照所述导引线继续行驶。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于：

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

确定模块，用于在按照所述导引线继续行驶的过程中，当首次通过检测部件检测到位置信息时，向服务器发送行驶路线获取请求，其中，所述行驶路线获取请求中携带有所述位置信息，以使所述服务器根据所述位置信息确定行驶路线；

所述控制模块，用于当接收到所述服务器发送的行驶路线时，控制所述机器人按照所述行驶路线在所述导引线上行驶。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。

12.一种机器人，其特征在于，包括处理器、存储器、检测部件和行驶轮，其中，所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序，实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。