CN110202570A - 机器人及其运动控制方法以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机器人的运动控制方法，该方法包括：控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务；在判断到机器人满足返航触发条件时，获取机器人当前所处的区域，并将区域作为续航区域保存；根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径；根据对应的最短返航路径控制机器人返航至最近的停车位。本申请还公开了一种机器人和一种存储介质。通过上述方式，本申请能够减少执行返航时的能量耗损。

Description

机器人及其运动控制方法以及存储介质

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，特别是涉及一种机器人及其运动控制方法以及存储介质。

背景技术

随着新能源技术及其产业的迅猛发展，太阳能光伏发电已经被广泛应用，如大型地面光伏电站，屋顶分布式光伏电站等。而在应用太阳能光伏组件进行发电时，由于所处环境复杂多样，太阳能光伏组件表面易被灰尘、杂物等遮挡，从而严重影响光伏组件的发电效率和寿命。因此，需要经常对太阳能光伏组件表面进行清洁、检测等运维活动。目前主要采用的运维方式为人工手持清洁工具运维，这种方式效率低、危险性大。

目前的一种运维方式是采用光伏运维机器人，以全自动运行的方式，运行于太阳能光伏组件上，从而对太阳能光伏组件表面进行清洁、检测等。但由于光伏电站往往面积较大，机器人单凭一块储能装置未必能一次续航全部覆盖，所以，就需要采用航线断点续航的方式，如何高效率的执行断点返航和续航，并顺利的执行清扫任务，成为人们研究的焦点问题。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种机器人及其运动控制方法以及存储介质，能够减少机器人执行返航的能量耗损。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的一个技术方案是：提供一种机器人的运动控制方法，该运动控制方法包括：控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务；在判断到机器人满足返航触发条件时，获取机器人当前所处的区域，并将区域作为续航区域保存；根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径；根据对应的最短返航路径控制机器人返航至最近的停车位。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的另一个技术方案是：提供一种机器人，该机器人包括处理器和与处理器电连接的存储器，存储器用于存储软件程序，处理器用于调用软件程序以执行上述的方法。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的又一个技术方案是：提供一种存储介质，存储介质用于存储软件程序，软件程序能够被调用以执行上述的方法。

本申请实施例通过控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务；在判断到机器人满足返航触发条件时，获取机器人当前所处的区域，并将区域作为续航区域保存；根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径；根据对应的最短返航路径控制机器人返航至最近的停车位，能够减少机器人执行返航的能量耗损。

附图说明

图1是本申请第一实施例的机器人的运动控制方法的流程示意图；

图2是本申请第二实施例的机器人的运动控制方法的流程示意图；

图3是本申请一种实施例的区域分布地图的示意图；

图4是本申请第三实施例的机器人的运动控制方法的流程示意图；

图5是本申请实施例机器人的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本申请第一实施例的机器人的运动控制方法的流程示意图。

在本实施例中，机器人的运动控制方法可以包括以下步骤：

步骤S101：控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务。

在步骤S101中，预存的工作路径存储在存储器中，工作任务可以为清扫太阳能光伏组件的表面的任务，或者对太阳能光伏组件进行巡检的任务。

步骤S102：在判断到机器人满足返航触发条件时，获取机器人当前所处的区域，并将区域作为续航区域保存。

在步骤S102中，判断到机器人满足返航触发条件的情况可以包括：判断到机器人电量低于预定电量值需要返回停车位进行充电；或者判断到机器人发生故障需要返回停车位进行修理。

步骤S103：根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径。

步骤S104：根据对应的最短返航路径控制机器人返航至最近的停车位。

请参阅图2，图2是本申请第二实施例的机器人的运动控制方法的流程示意图。

步骤S201：分别获取区域分布地图中的不同区域到最近的停车位的最短返航路径并保存。

参阅图3，图3是本申请一种实施例的区域分布地图的示意图。在本实施例中，区域分布地图包括多个支路区域T1、T2、T3、T4、T5、T6、多个干路区域H1、H2、B1、B2以及至少一个停车位P1、P2，每个干路区域H1、H2、B1或者B2至少与其周围相邻两个区域路径导通，每一停车位P1或者P2与一个对应的干路区域B1或者B2路径导通，每个支路区域T1、T2、T3、T4、T5、T6与其周围相邻的一个区域路径导通。

可选地，停车位P1、P2数量为至少两个。

以上区域分布地图仅为举例说明，区域分布地图可以为其他的结构，本申请实施例对此不做限定。下面结合图3具体说明最短返航路径的保存。在一种实施方式中具体是：分别获取区域分布地图中的不同支路区域T1、T2、T3、T4、T5或T6到最近的停车位P1或者P2的最短返航路径并保存。

(1)当机器人在T1区域时,最短返航路径为T1→H1→B1→停车位P1。标记此路径为BACK1。

(2)当机器人在T2区域时；其最短返航路径为T2→H1→B1→停车位P1。标记此路径为BACK2。

(3)当机器人在T3区域时；其最短返航路径为T3→B1→停车位P1。标记此路径为BACK3。

(4)当机器人在T4区域时；其最短返航路径为T4→H3→B2→停车位P2。标记此路径为BACK4。

(5)当机器人在T5区域时；其最短返航路径为T5→H3→B2→停车位P2。标记此路径为BACK5。

(6)当机器人在T6区域时；其最短返航路径为T6→B2→停车位P2。标记此路径为BACK6。

图3中仅示出6个支路区域，在支路区域有n个时，依此类推，最短返航路径对应有n个，即BACK1至BACKn。

将上述的所有的最短返航路径存储到机器人的存储器中，即将BACK1、BACK2、BACK3、BACK4、BACK5、BACK6、……BACKn存储到机器人的存储器中。

存储器中还预先存储有工作路径，该工作路径可以为区域分布地图中的任意路径，具体可以根据用户的设定的不同而不同。

步骤S202：控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务。

在步骤S202中，预存的工作路径可以参见上文的描述。机器人执行的工作任务可以是对位于不同区域的太阳能光伏组件的清扫任务。机器人的控制信号可以由机器人自身产生，也可以由独立于机器人之外的控制系统发送无线或者有线控制信号控制，本申请实施例对此不做限定。

步骤S203：判断机器人是否满足返航触发条件。

在步骤S203中，若是，即若判断到机器人满足返航触发条件，则执行步骤S204。

在步骤S203中，若否，即若判断到机器人不满足返航触发条件，则返回步骤S202，即返回控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务的步骤。

可选地，判断到机器人满足返航触发条件的情况可以包括：判断到机器人电量低于预定电量值需要返回停车位进行充电；或者判断到机器人发生故障需要返回停车位进行修理，当然，返航触发条件不限于上述两种，还可以为其他的条件。

步骤S204：获取机器人当前所处的区域，并将机器人当前所处的区域作为续航区域保存。

在步骤S204中，例如，获取机器人当前所处的区域，可以包括检测机器人当前的地理位置信息，根据机器人当前的地理位置信息确定机器人当前在区域分布地图中所处的区域。将当前所处的区域作为续航区域保存，进一步地，可以将机器人当前的地理位置作为续航位置点保存。承前所述，例如，续航区域为H1。

步骤S205：根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径。

可选地，根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径的步骤可以包括：依次遍历多个预存的最短返航路径中的每一区域，将多个预存的最短返航路径中包含区域的最短返航路径作为对应的最短返航路径。

例如，承前所述，依次遍历预存的多个最短返航路径BACK1～BACKn，查询续航区域所在的区域在最短返航路径BACK1～BACKn中的哪一个最短返航路径中，只要查询到续航区域存在于某一最短返航路径中，即停止遍历，并将该最短返航路径作为与该续航区域对应的最短返航路径。具体例如，续航区域H1位于最短返航路径BACK1中，则将最短返航路径BACK1作为与续航区域H1对应的最短返航路径。

步骤S206：根据对应的最短返航路径控制机器人返航至最近的停车位，并在返航过程中记录机器人运动的真实路径。

承前所述，例如，在续航区域为H1的情况下，根据对应的最短返航路径BACK1控制机器人返航至最近的停车位P1。返航过程中记录机器人运动的真实路径BACKreal。

步骤S207：在停车位执行预定任务。

其中，预定任务是与步骤203中返航触发条件对应的预定任务，例如，若在步骤203中是由于机器人电量不足返航则在停车位执行充电任务，若在步骤203中是由于机器人故障返航则执行修理任务。

步骤S208:判断预定任务是否执行完成。

其中，例如，若执行的预定任务是充电任务，则判断充电电量是否大于预设电量值，预设电量值可以是电池在充满状态下的电量；若执行的是修理任务，则判断修理是否完成。

在步骤S208中，若是，即判断到预定任务执行完成，则执行步骤S209。

在步骤S208中，若否，即判断到预定任务执行未完成，则返回步骤S207继续执行在停车位的预定任务。

步骤S209：根据真实路径控制机器人按与真实路径相反的路径运动至续航区域。

在步骤S209中，例如，根据在步骤S205中记录的真实路径BACKreal控制机器人按与真实路径BACKreal相反的路径运动至续航区域H1。

步骤S210：从续航区域开始按照预存的工作路径控制机器人运动并继续执行工作任务。

其中，例如，从续航区域H1开始按照预存的工作路径控制机器人运动并继续执行太阳能光伏组件的清扫任务或者巡检任务。

请参阅图4，图4是本申请第三实施例的机器人的运动控制方法的流程示意图。

步骤S301：分别获取区域分布地图中的不同区域到最近的停车位的最短返航路径，并将不同区域与对应的最短返航路径进行关联保存至对应关系表。

请结合图3进行理解，例如：

(1)当机器人在T1区域时,最短返航路径为T1→H1→B1→停车位P1。标记此路径为BACK1，将区域T1与最短返航路径BACK1进行对应关联保存。

(2)当机器人在T2区域时；其最短返航路径为T2→H1→B1→停车位P1。标记此路径为BACK2，将区域T2与最短返航路径BACK2进行对应关联保存。

(3)当机器人在T3区域时；其最短返航路径为T3→B1→停车位P1。标记此路径为BACK3，将区域T3与最短返航路径BACK3进行对应关联保存。

(4)当机器人在T4区域时；其最短返航路径为T4→H3→B2→停车位P2。标记此路径为BACK4，将区域T4与最短返航路径BACK4进行对应关联保存。

(5)当机器人在T5区域时；其最短返航路径为T5→H3→B2→停车位P2。标记此路径为BACK5，将区域T3与最短返航路径BACK3进行对应关联保存。

(6)当机器人在T6区域时；其最短返航路径为T6→B2→停车位P2。标记此路径为BACK6，将区域T3与最短返航路径BACK3进行对应关联保存。

依次类推，每一个区域均有对应的最短返航路径与之关联保存，并建立区域与最短返航路径的对应关系表。

步骤S302：控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务。

在步骤S302中，预存的工作路径可以参见上文的描述。机器人执行的工作任务可以是对位于不同区域的太阳能光伏组件的清扫任务。机器人的控制信号可以由机器人自身产生，也可以由独立于机器人之外的控制系统发送无线或者有线控制信号控制，本申请实施例对此不做限定。

步骤S303：判断机器人是否满足返航触发条件。

在步骤S303中，若是，即若判断到机器人满足返航触发条件，则执行步骤S304。

在步骤S303中，若否，即若判断到机器人不满足返航触发条件，则返回步骤S302，即返回控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务的步骤。

可选地，判断到机器人满足返航触发条件的情况可以包括：判断到机器人电量低于预定电量值需要返回停车位进行充电；或者判断到机器人发生故障需要返回停车位进行修理，当然，返航触发条件不限于上述两种，还可以为其他的条件。

步骤S304：获取机器人当前所处的区域，并将机器人当前所处的区域作为续航区域保存。

在步骤S304中，例如，获取机器人当前所处的区域，可以包括检测机器人当前的地理位置信息，根据机器人当前的地理位置信息确定机器人当前在区域分布地图中所处的区域。承前所述，例如，续航区域为T2。

步骤S305：根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径。

可选地，根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径的步骤可以包括：根据机器人当前所处的区域在预存的区域与最短返航路径的对应关系表中查找对应的最短返航路径。

例如，续航区域为区域T2时与之对应的最短返航路径为BACK2。

步骤S306：根据对应的最短返航路径控制机器人返航至最近的停车位，并在返航过程中记录机器人运动的真实路径。

承前所述，例如，在续航区域为T2的情况下，根据对应的最短返航路径BACK2控制机器人返航至最近的停车位P1。返航过程中记录机器人运动的真实路径BACKreal。

步骤S307：在停车位执行预定任务。

其中，预定任务是与步骤S303中返航触发条件对应的预定任务，例如，若在步骤S303中是由于机器人电量不足返航则在停车位执行充电任务，若在步骤S303中是由于机器人故障返航则执行修理任务。

步骤S308:判断预定任务是否执行完成。

其中，例如，若执行的预定任务是充电任务，则判断充电电量是否大于预设电量值，预设电量值可以是电池在充满状态下的电量；若执行的是修理任务，则判断修理是否完成。

在步骤S308中，若是，即判断到预定任务执行完成，则执行步骤S309。

在步骤S308中，若否，即判断到预定任务执行未完成，则返回步骤S307继续执行在停车位的预定任务。

步骤S309：根据真实路径控制机器人按与真实路径相反的路径运动至续航区域。

在步骤S309中，例如，根据在步骤S305中记录的真实路径BACKreal控制机器人按与真实路径BACKreal相反的路径运动至续航区域T2。

步骤S310：从续航区域开始按照预存的工作路径控制机器人运动并继续执行工作任务。

其中，例如，从续航区域T2开始按照预存的工作路径控制机器人运动并继续执行太阳能光伏组件的清扫任务或者巡检任务。

请参阅图5，图5是本申请实施例机器人的硬件结构示意图。

在本实施例中，机器人可以至少包括处理器51和与处理器51电连接的存储器52，存储器52用于执行软件程序，处理器51用于调用该软件程序以执行上述任意一实施例的方法。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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。

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方式方案的目的。

另外，在本发明各个实施方式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。

本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质用于存储软件程序，该软件程序能够被处理器执行以实现上述实施例中提供的方法。可以理解的，在本实施例中的可读存储介质存储的软件程序，所用来执行的方法与上述实施例提供的方法类似，其原理和步骤相同，这里不再赘述。

其中，该存储介质可以为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。

本申请实施例通过控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务；在判断到机器人满足返航触发条件时，获取机器人当前所处的区域，并将区域作为续航区域保存；根据机器人当前所处的区域查找预存的与区域对应的最短返航路径；根据对应的最短返航路径控制机器人返航至最近的停车位，能够减少机器人执行返航的能量耗损。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人的运动控制方法，其特征在于，所述运动控制方法包括：

控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务；

在判断到所述机器人满足返航触发条件时，获取所述机器人当前所处的区域，并将所述区域作为续航区域保存；

根据所述机器人当前所处的区域查找预存的与所述区域对应的最短返航路径；

根据所述对应的最短返航路径控制所述机器人返航至最近的停车位。

2.根据权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述对应的最短返航路径控制所述机器人返航至所述最近的停车位的步骤，包括：

在返航过程中记录所述机器人运动的真实路径；

所述根据所述对应的最短返航路径控制所述机器人返航至所述最近的停车位的步骤之后，包括：

根据所述真实路径控制所述机器人按与所述真实路径相反的路径运动至所述续航区域；

从所述续航区域开始按照所述预存的工作路径控制所述机器人运动并继续执行工作任务。

3.根据权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，判断到所述机器人满足返航触发条件，包括：

判断到所述机器人电量低于预定电量值需要返回停车位进行充电

或者包括：

判断到所述机器人发生故障需要返回停车位进行修理。

4.根据权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，所述控制机器人按预存的工作路径进行运动并执行工作任务的步骤之前，包括：

分别获取区域分布地图中的不同区域到最近的停车位的最短返航路径并保存；

或者包括：

分别获取区域分布地图中的不同区域到最近的停车位的最短返航路径，并将所述不同区域与对应的最短返航路径进行关联保存至所述对应关系表。

5.根据权利要求4所述的运动控制方法，其特征在于，根据所述机器人当前所处的区域查找预存的与所述区域对应的最短返航路径的步骤，包括：

依次遍历多个预存的最短返航路径中的每一区域，将所述多个预存的最短返航路径中包含所述区域的最短返航路径作为所述对应的最短返航路径。

6.根据权利要求4所述的运动控制方法，其特征在于，根据所述机器人当前所处的区域查找预存的与所述区域对应的最短返航路径的步骤，包括：

根据所述机器人当前所处的区域在预存的区域与最短返航路径的对应关系表中查找对应的最短返航路径。

7.根据权利要求4所述的运动控制方法，其特征在于，所述区域分布地图包括多个支路区域、多个干路区域以及至少一个停车位，每个支路区域与其周围相邻的一个区域路径导通，每个干路区域至少与其周围相邻两个区域路径导通，每一所述停车位与一个对应的干路区域路径导通。

8.根据权利要求7所述的运动控制方法，其特征在于，所述停车位数量为至少两个。

9.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括处理器和与所述处理器电连接的存储器，所述存储器用于存储软件程序，所述处理器用于调用所述软件程序以执行权利要求1-8任意一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储软件程序，所述软件程序能够被执行以实现权利要求1-8任意一项所述的方法。