CN109471442B - 机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法和芯片及机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法和芯片及机器人,可以提高机器人的回座效率。所述处理方法,包括如下步骤:机器人沿充电座发出的中间引导信号,朝所述充电座向前直行;然后机器人判断障碍传感器是否被触发,如果是,将当前位置点作为绕障起始点;接着,机器人根据障碍传感器的触发情况,旋转不同的方向和角度;最后机器人采用预设的轨迹形式进行绕障行走。所述方法通过控制机器人沿连续规则形状的轨迹进行避障行走,可以提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人领域,具体涉及一种机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法和芯片以及机器人。
背景技术
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。这种方式需要一直沿障碍物的边沿,如果障碍物的边沿的外形不是很规则的情况下,机器人沿边会频繁的碰撞和转向,使得机器人的回座效率降低。
发明内容
本发明提供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,可以提高机器人的回座效率。本发明所述的具体技术方案如下:
一种机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法,包括如下步骤:步骤S1:机器人沿充电座发出的中间引导信号,朝所述充电座向前直行,此时的方向为第一方向,然后进入步骤S2;步骤S2:所述机器人判断障碍传感器是否被触发,如果是,将当前位置点作为绕障起始点,并进入步骤S3,否则继续向前行走;步骤S3:当所述机器人左障碍传感器被触发,则机器人向右转预设角度,并进入步骤S4;当所述机器人的右障碍传感器被触发,则机器人向左转预设角度,并进入步骤S4;当机器人的左障碍传感器和右障碍传感器被同时触发,则机器人向左或者向右转预设角度,并进入步骤S4;步骤S4:机器人向前直行,此时的方向为第二方向,机器人沿所述第二方向行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,然后进入步骤S5;步骤S5:机器人沿所述第一方向向前直行,并在行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至平行于所述第二方向的第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行,并进入步骤S6;步骤S6:机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S7,如果否,则进入步骤S8;步骤S7:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行;步骤S8:机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S9,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S6;步骤S9:机器人转至所述第二方向,机器人沿所述第二方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S5。所述方法通过控制机器人沿连续规则形状的轨迹进行避障行走,可以提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。
进一步地,在步骤S4所述的机器人沿所述第二方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S41;步骤S41:机器人转向180°,沿与所述第二方向相反的第三方向向前直行,返回到所述绕障起始点后,继续沿所述第三方向向前直行,行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,并进入步骤S42;步骤S42:机器人沿所述第一方向向前直行,并在行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至所述第二方向并向前直行,然后进入步骤S43;步骤S43:机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S44,如果否,则进入步骤S45;步骤S44:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行;步骤S45:机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S46,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S43;步骤S46:机器人转至所述第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S42。所述方法通过控制机器人在第一次绕障碍物的一边行走并碰到障碍物时,选择另一边进行绕障,可以提高机器人绕障的效率。
进一步地,步骤S41所述的机器人返回到所述绕障起始点后,继续沿所述第三方向向前直行,在行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S411;步骤S411:机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,并在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S412,否则继续沿边行走;步骤S412:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。所述方法通过判断障碍物两侧都存在绕障较远的情况时,取消采用连续的规则形状轨迹进行绕障的方式,直接采用沿边绕障的方式,以绕障模式灵活切换的方式,提高机器人的智能化,避免机器人采用单一绕障方式所带来的绕障效率低,机器人不够智能的问题。
进一步地,步骤S5所述的机器人沿所述第一方向向前直行的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S51;步骤S51:机器人判断当前沿所述第一方向所行走的距离是否小于所述第二预设距离的三分之一,如果是,则进入步骤S52,如果否,则进入步骤S53;步骤S52:机器人返回到所述绕障起始点,并按照返回所述绕障起始点时的方向继续向前直行,此时,机器人重新确定当前方向为第二方向,然后进入步骤S53;步骤S53:机器人沿所述第二方向行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,然后进入步骤S54;步骤S54:机器人沿所述第一方向行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至平行于所述第二方向的第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行,并进入步骤S55;步骤S55:机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S56,如果否,则进入步骤S57;步骤S56:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行;步骤S57:机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S58,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S55;步骤S58:机器人转至所述第二方向,机器人沿所述第二方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S54。所述方法通过控制机器人在第一次绕障碍物的一边行走并碰到障碍物时,在预估当前障碍物的外沿比较长的情况下,选择另一边进行绕障,以此提高机器人绕障的效率,进而提高机器人的回座效率。
进一步地,步骤S53所述的机器人沿所述第二方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S531;步骤S531:机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,并在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S532,否则继续沿边行走;步骤S532:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。所述方法通过判断障碍物两侧都存在绕障较远的情况时,取消采用连续的规则形状轨迹进行绕障的方式,直接采用沿边绕障的方式,以绕障模式灵活切换的方式,提高机器人的智能化,避免机器人采用单一绕障方式所带来的绕障效率低,机器人不够智能的问题。
进一步地,步骤S54所述的机器人在沿所述第一方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S541;步骤S541:机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,并在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S542,否则继续沿边行走;步骤S542:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。所述方法通过判断障碍物两侧都存在绕障较远的情况时,取消采用连续的规则形状轨迹进行绕障的方式,直接采用沿边绕障的方式,以绕障模式灵活切换的方式,提高机器人的智能化,避免机器人采用单一绕障方式所带来的绕障效率低,机器人不够智能的问题。
一种芯片,包括程序指令,所述程序指令用于控制机器人执行上述的器人直线回座时遇到障碍物的处理方法。所述芯片通过控制机器人沿连续规则形状的轨迹进行避障行走,可以提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。
一种机器人,包括控制芯片,所述控制芯片是上述的芯片。装配所述控制芯片的机器人,可以沿连续规则形状的轨迹进行避障行走,以此提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。
附图说明
图1为机器人的结构示意图。
图2为机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法的流程示意图。
图3为机器人绕过障碍物的避障示意图一。
图4为机器人绕过障碍物的避障示意图二。
图5为机器人绕过障碍物的避障示意图三。
图6为机器人绕过障碍物的避障示意图四。
图7为机器人绕过障碍物的避障示意图五。
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详细描述。应当理解,下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。在下面的描述中,给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而,本领域的普通技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如,电路可以在框图中显示,避免在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下,为了不混淆实施例,可以不详细显示公知的电路、结构和技术。
一种机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法,所述机器人可以是家用清洁机器人,比如扫地机器人或者拖地机器人等,也可以是商业机器人,比如安防机器人或者服务机器人等。其中,所述回座指的是机器人返回充电座,返回充电座的目的可以是进行充电,也可以是进行待机,或者是其它目的。所述充电座还可以指代某一特定的位置或者基座,供机器人返回停放。检测障碍物的方式可以是通过碰撞传感器进行碰撞检测,也可以通过红外传感器进行红外检测。
如图1所示的机器人20为扫地机器人。所述扫地机器人具有设置于前端的碰撞杠21。所述扫地机器人还具有设置于碰撞杠21与机体之间的,且位于机器人左前侧的左碰撞传感器22;设置于碰撞杠21与机体之间的,且位于机器人右前侧的右碰撞传感器23。所述左。当机器人的右前侧先碰撞到障碍物,则右障碍传感器23会被先触发;当机器人的左前侧先碰撞到障碍物,则左障碍传感器22会被先触发;当机器人的正前端先碰撞到障碍物,则左障碍传感器22和右障碍传感器23会被同时触发。
具体的,如图2所示,机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法,具体包括如下步骤:步骤S1中,机器人沿充电座发出的中间引导信号,朝所述充电座向前直行,然后进入步骤S2,此时机器人朝所述充电座向前直行的方向为第一方向。所述中间引导信号是由所述充电座上的红外传感器所发出的,位于所述充电器正前方且能够引导机器人朝所述充电座直线上座的红外信号。步骤S2中,所述机器人判断障碍传感器是否被触发,所述障碍传感器为机械式的碰撞传感器,包括左障碍传感器和右障碍传感器,所述左障碍传感器为位于机器人左前侧的左碰撞传感器22,所述右障碍传感器为位于机器人右前侧的右碰撞传感器23。如果左碰撞传感器22和/或右碰撞传感器23被触发,表明机器人检测到了障碍物,则机器人将当前位置点作为绕障起始点,并进入步骤S3。否则机器人保持当前方向继续向前直行。步骤S3中,机器人通过碰撞传感器的触发情况,判断机器人与障碍物的碰撞方位。当所述机器人的左障碍传感器被触发,表明障碍物主要位于机器人的左侧的可能性比较大,则机器人向右转预设角度,避开障碍物的主要侧,以此提高机器人避障的成功率,然后进入步骤S4。当所述机器人的右障碍传感器被触发,表明障碍物主要位于机器人的右侧的可能性比较大,则机器人向右转预设角度,以此提高机器人避障的成功率,并进入步骤S4。当机器人的左障碍传感器和右障碍传感器被同时触发,机器人无法判断障碍物主要位于机器人哪一侧,所以机器人可以随机选择向左或者向右转预设角度,然后进入步骤S4。其中,所述预设角度可以根据具体的产品设计需求进行相应设置,可以设置为90°。步骤S4中,机器人转向预设角度后,向前直行,此时的方向为第二方向。机器人沿所述第二方向行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,然后进入步骤S5。所述第一预设距离可以根据产品的具体设计需求进行相应设置,比如,可以设置为20厘米至50厘米之间的任意一值,优选的,可以设置为30厘米。步骤S5中,机器人沿所述第一方向向前直行,并在行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至平行于所述第二方向的第三方向。所述第二预设距离可以根据具体的产品设计需求进行相应设置,可以设置为25厘米至45厘米的中的任意一值,优选的,可以设置为35厘米。机器人沿所述第三方向向前直行,并进入步骤S6。步骤S6中,机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S7,如果否,则进入步骤S8。步骤S7中,机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。步骤S8中,机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S9,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S6。步骤S9中,机器人转至所述第二方向,机器人沿所述第二方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S5。所述方法通过控制机器人沿连续规则形状的轨迹进行避障行走,可以提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。
具体的,如图3所示,充电座10中设置有红外传感器11,虚线所框定的范围是红外信号所覆盖的范围,所述范围分为左信号区A、右信号区B和中间信号区C。机器人20可以沿着中间信号区C中的中间引导信号朝所述充电座10向前直行回座。所述障碍物M为一种占地底座近似梯形的物体。当机器人20沿所述中间引导信号向充电座10直行时,在a点位置检测到障碍物M,此时,机器人判断是左障碍传感器先被触发,所以,机器人向右转向90°,然后向前直行。在行走了第一预设距离30厘米后,到达a1点,机器人再向左转向90°,继续向前直行。行走了第二预设距离35厘米后,到达a2点,机器人再向左转向90°,接着向前直行。当机器人行走至b点时,检测到了中间引导信号,则机器人向右转向90°,沿着所述中间引导信号,按bc方向直行朝充电座上座。
具体的,如图4所示,障碍物M为一个侧边为锯齿形状的物体,如果机器人20沿该侧边进行障碍物沿边行走,就会频繁出现换向和碰撞的情况,机器人20的回座效率会很低。所以,机器人20在a点检测到障碍物时,由于此时是机器人的正前端碰撞到障碍物,左障碍传感器和右障碍传感器被同时触发,机器人20可以随机选择左边转向或者右边转向,默认的,机器人优先选择向右转向。机器人在a点向右转向90°,并直行25厘米后到达a1点。然后机器人向左转向90°,并直行30厘米后到达a2点。接着机器人向左转向90°,直行至b点时,检测到障碍物M,在此过程中,机器人还没有检测到中间引导信号,所以,机器人在b点转向180°后,直行回到a2点。紧接着,机器人又向左转向90°,直行30厘米后到达a3点。接着机器人向左转向90°,直行至c点时,又检测到障碍物M,在此过程中,机器人也没有检测到中间引导信号,所以,机器人在c点转向180°后,直行回到a3点。紧接着,机器人又向左转向90°,直行30厘米后到达a4点。机器人在a4点向左转向90°,并直行至d点,此时,机器人检测到了中间引导信号,所以,机器人向右转向90°,沿着所述中间引导信号,按de方向直行朝充电座上座。所述方法通过控制机器人沿连续矩形的轨迹进行避障行走,可以提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。
作为其中一种实施方式,在步骤S4所述的机器人沿所述第二方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S41。步骤S41中,机器人转向180°,沿与所述第二方向相反的第三方向向前直行,返回到所述绕障起始点后,继续沿所述第三方向向前直行,从障碍物的另一边进行绕障。机器人行走了所述第一预设距离后,转至所述第一方向,并进入步骤S42。步骤S42中,机器人沿所述第一方向向前直行,并在行走了所述第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至所述第二方向并向前直行,然后进入步骤S43。步骤S43中,机器人实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,表明机器人已经绕过了障碍物,则进入步骤S44。如果否,表明机器人还没有绕过障碍物,则进入步骤S45。步骤S44中,机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行上座。步骤S45中,机器人判断是否检测到障碍物,如果是,表明机器人还在障碍物的一侧,则进入S46,继续进行绕障。如果否,则继续向前直行,并返回步骤S43,一边行走一边检测中间引导信号。步骤S46中,机器人转至所述第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S42。以此类推,继续按照连续的规则形状轨迹进行绕障。所述方法通过控制机器人在第一次绕障碍物的一边行走并碰到障碍物时,选择另一边进行绕障,可以提高机器人绕障的效率。
具体的,如图5所示,机器人20直行至a点时检测到障碍物,向右转向90°后继续直行。当机器人行走至a1点时,检测到障碍物M,此时,机器人所行走的距离还没有达到第一预设距离(本实施例设置为25厘米)。表明该障碍物的主要部分位于当前方向的可能性比较大,继续由该方向进行绕障的效率会比较低。所以,机器人掉头,从障碍物的另一侧进行绕障。机器人从a1点返回到a点后,继续直行至a2点,然后向右转向90°后,直行至a3点。在a3点向右转向90°后,继续直行至b点,此时,机器人检测到障碍物M,在此过程中,机器人还没有检测到中间引导信号,所以,机器人在b点转向180°后,直行回到a3点。紧接着,机器人又向右转向90°,直行30厘米后到达a4点。接着机器人向右转向90°,直行至c点时,又检测到障碍物M,在此过程中,机器人也没有检测到中间引导信号,所以,机器人在c点转向180°后,直行回到a4点。紧接着,机器人又向右转向90°,直行30厘米后到达a5点。机器人在a5点向右转向90°,并直行至d点,此时,机器人检测到了中间引导信号,所以,机器人向左转向90°,沿着所述中间引导信号,按de方向直行朝充电座上座。
作为其中一种实施方式,步骤S41所述的机器人返回到所述绕障起始点后,继续沿所述第三方向向前直行,在行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,此时,机器人无法确定从哪一侧进行绕障会更高效,为避免反复来回移动所带来的时间浪费,机器人继续选择当前方向,并进入步骤S411,采用沿障碍物边沿行走的方式进行绕障。步骤S411中,机器人按当前方向,沿所述障碍物的边沿进行沿边行走。如果此时机器人是位于充电座的中线左侧区域,则机器人采用其右侧的沿边传感器进行沿边行走。如果此时机器人是位于充电座的中线右侧区域,则机器人采用其左侧的沿边传感器进行沿边行走。如此可以提高机器人的沿边效率。机器人在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,表明机器人已经回到了所述充电座的正前方,机器人进入步骤S412,沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行上座。否则继续沿边行走。所述方法通过判断障碍物两侧都存在绕障较远的情况时,取消采用连续的规则形状轨迹进行绕障的方式,直接采用沿边绕障的方式,以绕障模式灵活切换的方式,提高机器人的智能化,避免机器人采用单一绕障方式所带来的绕障效率低,机器人不够智能的问题。
作为其中一种实施方式,步骤S5所述的机器人沿所述第一方向向前直行的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S51。步骤S51中,机器人判断当前沿所述第一方向所行走的距离是否小于所述第二预设距离的三分之一,如果是,表明障碍物的该边的倾斜角度较小,所以,障碍物在该方向上的延伸距离比较长,机器人继续障碍物的该侧进行绕障的效率比较低,则进入步骤S52,机器人选择障碍物的另一侧进行绕障。否则,进入步骤S53,机器人继续进行绕障操作。步骤S52中,机器人通过导航或者原路返回的方式,返回到所述绕障起始点,并按照返回所述绕障起始点时的方向继续向前直行,此时,机器人重新确定当前方向为第二方向,然后进入步骤S53。步骤S53中,机器人沿所述第二方向行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,然后进入步骤S54。步骤S54中,机器人沿所述第一方向行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至平行于所述第二方向的第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行,并进入步骤S55。步骤S55中,机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S56,如果否,则进入步骤S57。步骤S56中,机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。步骤S57中,机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S58,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S55。步骤S58中,机器人转至所述第二方向,机器人沿所述第二方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S54。以此类推,继续按照连续的规则形状轨迹进行绕障。所述方法通过控制机器人在第一次绕障碍物的一边行走并碰到障碍物时,在预估当前障碍物的外沿比较长的情况下,选择另一边进行绕障,以此提高机器人绕障的效率,进而提高机器人的回座效率。
具体的,如图6所示,机器人20沿中间引导信号直行至a点时,检测到障碍物M。机器人向右转90°后,直行第一预设距离25厘米后,到达a1点。然后机器人再向左转向90°后,向前直行,在a2点处再次检测到障碍物M。机器人判断从a1点行走至a2点的距离为8厘米,小于所述第二预设距离30厘米的三分之一,表明所述障碍物M在机器人所行走的这一侧很可能呈现水平向右延伸的结构,机器人继续从该侧行走,会离中间引导信号越来越远,所以,机器人从a2点原路返回a点。接着,机器人从a点开始继续向前直行25厘米后,到达a3点。机器人在a3点向右转向90°后,直行30厘米后,到达a4点。紧接着,机器人在a4点向右转向90°后,向前直行,到达b点时,检测到障碍物M,在此过程中,机器人没有检测到中间引导信号,所以,机器人在b点转向180°,直行返回至a4点。机器人在a4点向右转向90°后,向前直行30厘米后到达a5点。紧接着,机器人在a5点向右转90°后,向前直行,在c点处再次检测到障碍物M,此过程中机器人也没有检测到中间引导信号,所以,机器人在c点转向180°后,直行返回a5点。机器人在a5点处转向90°,向前直行30厘米后到达a6点,在a6点再次向右转向90°后,向前直行。当机器人行走至d点时,检测到中间引导信号,所以,机器人沿所述中间引导信号,按de方向朝所述充电座向前直行上座。
具体的,如图7所示,机器人20沿中间引导信号直行至a点时,检测到障碍物M。机器人向右转90°后,直行第一预设距离25厘米后,到达a1点。然后机器人再向左转向90°后,向前直行,在a2点处再次检测到障碍物M。机器人判断从a1点行走至a2点的距离为15厘米,大于所述第二预设距离30厘米的三分之一,表明所述障碍物M在机器人所行走的这一侧很可能呈现竖直向上延伸的结构,继续沿该侧行走会远离所述中间引导信号的概率比较小,所以,机器人继续从该侧进行绕障。机器人在a2点向右转向90°,继续直行25厘米后到达a3点。接着,机器人在a3点向左转向90°,向前直行30厘米后,到达a4点。紧接着,机器人在a4点向左转向90°,直行至b点时检测到障碍物M,但是没有接收到中间引导信号,所以,机器人在b点转向180°后,直行返回至a4点。紧接着,机器人在a4点向左转向90°后,直行30厘米到达a5点。机器人在a5点向左转向90°后,向前直行,直行至c点时检测到障碍物M,但是没有检测到中间引导信号,所以,机器人在c点转向180°后,直行返回至a5点。机器人在a5点向左转向90°后,直行30厘米,到达a6点,然后,机器人在a6点向左转向90°后,继续向前直行,当机器人行走至d点时,检测到中间引导信号,所以,机器人沿所述中间引导信号,按de方向朝所述充电座向前直行上座。
作为其中一种实施方式,步骤S53所述的机器人沿所述第二方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,表明机器人从障碍物的两侧进行绕障,都存在绕障距离较远的可能性,为了避免反机器人在障碍物前往复来回而降低效率,所以,机器人直接进入步骤S531,采用沿边方式进行绕障。步骤S531中,机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,如果此时机器人是位于充电座的中线左侧区域,则机器人采用其右侧的沿边传感器进行沿边行走。如果此时机器人是位于充电座的中线右侧区域,则机器人采用其左侧的沿边传感器进行沿边行走。如此可以提高机器人的沿边效率。机器人在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S532,机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。否则继续沿边行走。所述方法通过判断障碍物两侧都存在绕障较远的情况时,取消采用连续的规则形状轨迹进行绕障的方式,直接采用沿边绕障的方式,以绕障模式灵活切换的方式,提高机器人的智能化,避免机器人采用单一绕障方式所带来的绕障效率低,机器人不够智能的问题。
作为其中一种实施方式,步骤S54所述的机器人在沿所述第一方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,表明障碍物的该侧可能存在较长的外沿边界,但是,由于机器人当前已经绕过障碍物的该侧行走了较远的距离,如果再次返回,从另一侧沿边,效率也不一定会提高,反而会因机器人的往复行为而导致效率明显降低。所以,机器人进入步骤S541,直接采用沿边的方式进行绕障。步骤S541中,机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,如果此时机器人是位于充电座的中线左侧区域,则机器人采用其右侧的沿边传感器进行沿边行走。如果此时机器人是位于充电座的中线右侧区域,则机器人采用其左侧的沿边传感器进行沿边行走。如此可以提高机器人的沿边效率。机器人在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S542,机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。否则继续沿边行走。所述方法通过判断障碍物两侧都存在绕障较远的情况时,取消采用连续的规则形状轨迹进行绕障的方式,直接采用沿边绕障的方式,以绕障模式灵活切换的方式,提高机器人的智能化,避免机器人采用单一绕障方式所带来的绕障效率低,机器人不够智能的问题。
一种芯片,包括程序指令,所述程序指令用于控制机器人执行如上各实施例所述的机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法。所述芯片通过控制机器人沿连续规则形状的轨迹进行避障行走,可以提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。
一种机器人,内部装配有控制芯片,所述控制芯片是上述的芯片。装配所述控制芯片的机器人,可以沿连续规则形状的轨迹进行避障行走,依此提高机器人的避障回座效率,避免障碍物的外沿不规则而导致机器人回座效率低的问题。所述机器人是能够自主行走,自主工作和自主回座充电的智能化机器人,比如用于餐厅的点餐和送餐服务机器人,用于银行的咨询服务机器人,用于安检巡逻的安防机器人等。
在上述各实施例中,机器人可以实时记录行走数据,所述行走数据是机器人最开始行走时,实时记录的驱动轮上的码盘、机体中的陀螺仪、障碍传感器、视觉传感器和/或激光雷达等感测器件所采集的数据。通过这些数据,机器人可以得知具体的地理环境情况,并且可以根据具体的地理环境情况执行不同的动作。所述障碍物的左边或者右边,与机器人朝向障碍物时的左边或者右边相对应,即机器人碰撞检测到障碍物时,以机器人的正前方为分界线,与机器人的左侧在分界线的同一边的障碍物的一侧为障碍物的左侧,与机器人的右侧在分界线的同一边的障碍物的一侧为障碍物的右侧。
上述实施例中所提到的“上”、“下”、“左”和“右”等方向字词,如果没有具体说明,则是指代附图中的上下左右等方向。如果有具体说明,则按具体说明定义,比如机器人的左侧,则是指代机器人前进方向的左侧,不是指代附图的左侧。
上述实施例所提到的充电座的正前方是指充电座中与机器人对接的一侧所朝向的方向,该侧面上设有用于引导机器人回座的红外传感器。
上述实施例中,M是一个底座为相应形状的障碍物在地面中所占的位置区域,该障碍物的高度较矮或者中部镂空,所以不影响机器人接收充电座的中间引导信号。并且,充电座前的障碍物一般体积较小,用户一般不会将大型障碍物遮挡在充电座前。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。这些程序可以存储于计算机可读取存储介质(比如ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质)中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种机器人直线回座时遇到障碍物的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1:机器人沿充电座发出的中间引导信号,朝所述充电座向前直行,此时的方向为第一方向,然后进入步骤S2;
步骤S2:所述机器人判断障碍传感器是否被触发,如果是,将当前位置点作为绕障起始点,并进入步骤S3,否则继续向前行走;
步骤S3:当所述机器人左障碍传感器被触发,则机器人向右转预设角度,并进入步骤S4;当所述机器人的右障碍传感器被触发,则机器人向左转预设角度,并进入步骤S4;当机器人的左障碍传感器和右障碍传感器被同时触发,则机器人向左或者向右转预设角度,并进入步骤S4;
步骤S4:机器人向前直行,此时的方向为第二方向,机器人沿所述第二方向行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,然后进入步骤S5;
步骤S5:机器人沿所述第一方向向前直行,并在行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至平行于所述第二方向的第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行,并进入步骤S6;
步骤S6:机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S7,如果否,则进入步骤S8;
步骤S7:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行;
步骤S8:机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S9,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S6;
步骤S9:机器人转至所述第二方向,机器人沿所述第二方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S5;
其中,在步骤S4所述的机器人沿所述第二方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S41;
步骤S41:机器人转向180°,沿与所述第二方向相反的第三方向向前直行,返回到所述绕障起始点后,继续沿所述第三方向向前直行,行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,并进入步骤S42;
步骤S42:机器人沿所述第一方向向前直行,并在行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至所述第二方向并向前直行,然后进入步骤S43;
步骤S43:机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S44,如果否,则进入步骤S45;
步骤S44:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行;
步骤S45:机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S46,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S43;
步骤S46:机器人转至所述第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S42;
其中,步骤S5所述的机器人沿所述第一方向向前直行的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S51;
步骤S51:机器人判断当前沿所述第一方向所行走的距离是否小于所述第二预设距离的三分之一,如果是,则进入步骤S52,如果否,则进入步骤S53;
步骤S52:机器人返回到所述绕障起始点,并按照返回所述绕障起始点时的方向继续向前直行,此时,机器人重新确定当前方向为第二方向,然后进入步骤S53;
步骤S53:机器人沿所述第二方向行走了第一预设距离后,转至所述第一方向,然后进入步骤S54;
步骤S54:机器人沿所述第一方向行走了第二预设距离后,以当前位置为转向点,转至平行于所述第二方向的第三方向,机器人沿所述第三方向向前直行,并进入步骤S55;
步骤S55:机器人判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S56,如果否,则进入步骤S57;
步骤S56:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行;
步骤S57:机器人判断是否检测到障碍物,如果是,则进入S58,如果否,则继续向前直行,并返回步骤S55;
步骤S58:机器人转至所述第二方向,机器人沿所述第二方向向前直行至所述转向点后,机器人转至所述第一方向,然后进入步骤S54;
其中,所述中间引导信号是由所述充电座上的红外传感器所发出的,位于所述充电座正前方且能够引导机器人朝所述充电座直线上座的红外信号;
所述预设角度为90°;
所述第一预设距离设置为20厘米至50厘米之间的任意一值,所述第二预设距离设置为25厘米至45厘米的中的任意一值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S41所述的机器人返回到所述绕障起始点后,继续沿所述第三方向向前直行,在行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S411;
步骤S411:机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,并在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S412,否则继续沿边行走;
步骤S412:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S53所述的机器人沿所述第二方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S531;
步骤S531:机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,并在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S532,否则继续沿边行走;
步骤S532:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S54所述的机器人在沿所述第一方向行走的过程中,如果机器人检测到了障碍物,则进入步骤S541;
步骤S541:机器人沿所述障碍物的边沿进行沿边行走,并在沿边行走的过程中实时判断是否检测到所述中间引导信号,如果是,则进入步骤S542,否则继续沿边行走;
步骤S542:机器人沿所述中间引导信号,朝所述充电座向前直行。
5.一种芯片,包括程序指令,其特征在于,所述程序指令用于控制机器人执行权利要求1至4中任意一项所述的器人直线回座时遇到障碍物的处理方法。
6.一种机器人,包括控制芯片,其特征在于,所述控制芯片是权利要求5所述的芯片。
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