CN110488313B - 一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域，具体是一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，步骤S01：移动机器人利用激光测距传感器检测自身到周边环境特征点信息；步骤S02：计算电梯整体空间的面积；步骤S03：统计大于2m的激光射线长度的个数是否小于一个规定的阈值T，是，则能够肯定电梯关闭，否，则进行步骤S04；步骤S04：统计大于2m的激光射线长度的个数大于一个阈值T，则电梯门正在打开或者打开状态，统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值；步骤S05：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值，则移动机器人进入电梯，本发明能够准确判断出电梯内是否有足够的空间保证移动机器人能够进入；提高交互体验感。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体是一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法。
背景技术
机器人乘坐电梯时，未感知到电梯空间的情况下，不管周边环境冒然闯进电梯，交互体验感不好。容易在电梯门口有很多人来回出入的情况下，进入电梯卡在电梯口或者冲撞到他人的情况。本文利用激光射线识别电梯内拥挤度，决策机器人能否进入电梯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，包括有以下步骤：
步骤S01：移动机器人利用激光测距传感器检测自身到周边环境的墙体的直线、电梯门的直线和墙角的特征点信息；
步骤S02：当移动机器人在电梯外，移动机器人正对电梯，通过步骤S01检测自身到周边环境的墙体的直线距离L2和电梯门的直线距离L1，求出移动机器人到电梯的距离，并计算电梯整体空间的面积；
步骤S03：移动机器人正对电梯，在侯梯点等候电梯，若电梯门关闭或者有障碍物遮挡，则移动机器人对电梯左右对称偏差一定角度的视角内发射若干个激光射线，统计大于2m的激光射线长度的个数是否小于一个规定的阈值T，是，则能够肯定电梯关闭，否，则进行步骤S04；
步骤S04：移动机器人在电梯门外向电梯发射激光射线，统计大于2m的激光射线长度的个数大于一个阈值T，则电梯门正在打开或者打开状态，统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值；
步骤S05：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值，则移动机器人进入电梯，否则移动机器人等待下一个电梯。
进一步的，所述步骤S01的识别方法包括有以下步骤：
步骤S11：移动机器人移动的过程中呈放射状对周边环境反射若干个激光射线，其中最短的一条激光射线为垂直于周边环境的墙体的直线并计算出移动机器人到墙体的距离L2；
步骤S12：移动机器人停在后侯梯点，朝向最短的一条激光射线的方向，反射若干个激光射线，其中最短的一条激光射线为垂直于电梯门的直线并计算出移动机器人到电梯门的距离L1；
步骤S13：移动机器人移动的过程中垂直于周边环境的墙体的直线距离L2增长到等于垂直于电梯门的直线距离L1时，移动机器人位于墙角位置；
进一步的，所述步骤S02电梯箱内空间面积的计算方法包括有以下步骤：
步骤S21：朝所述电梯照射激光射线并计算得出照射激光射线总面积，照射激光射线总面积的计算公式为S＝∑0.5*R*(R+1)sinA；其中R为单条激光射线到电梯距离，A为两个相邻激光射线的夹角；
步骤S22：朝所述电梯照射激光射线并计算得出照射激光射线电梯门前的三角形的面积S1＝0.5*L1*H；其中L1等于机器人识别到电梯门的距离，H等于电梯门宽；计算出电梯内空间面积S2，电梯内空间面积计算公式S2＝S-S1；
进一步的，所述步骤S03中，移动机器人正对电梯门左45度的视角到右45度的视角内发射若干个呈扇形分布的激光射线。
进一步的，所述步骤S04中，移动机器人间歇性在电梯门外两次向电梯发射激光射线，两次统计大于2m的激光射线长度的个数均大于一个阈值T，则电梯门处在打开状态，统计第二次激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值；
进一步的，所述步骤S05中，移动机器人能否进入电梯的判断方法，包括有以下步骤：
步骤S51：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值2倍，则移动机器人能够直接进去电梯，否则进行步骤S52；
步骤S52：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值在预设值1倍～2倍之间，则移动机器人能够步骤S51中移动机器人移动速度的一半进去电梯并播放提示音，否则进行步骤S53；
步骤S52：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值小于预设，则移动机器人不能进去电梯。
本发明通过改进在此提供一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
其一：能够准确判断出电梯内是否有足够的空间保证移动机器人能够进入；
其二：避免出现电梯卡在电梯口或者冲撞到他人的情况；
其三：避免移动机器人冒然闯进电梯，提高交互体验感；
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明移动机器人检测电梯整体空间面积的示意图；
图2是本发明的整体逻辑判断示意图；
图3是本发明步骤S01识别方法的流程示意图；
图4是本发明步骤S05中移动机器人进入电梯的判断方法逻辑判断示意图；
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，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。
本发明通过改进在此提供一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，如图1-图4所示，包括有以下步骤：
步骤S01：移动机器人利用激光测距传感器检测自身到周边环境的墙体的直线、电梯门的直线和墙角的特征点信息，能够确定电梯的位置，然后移动机器人移动到正对电梯门的候梯点。
步骤S02：当移动机器人在电梯外，移动机器人正对电梯，通过步骤S01检测自身到周边环境的墙体的直线距离L2和电梯门的直线距离L1，求出移动机器人到电梯的距离，并计算电梯整体空间的面积，当机器人在电梯外，找到平行于电梯的墙体的直线或者电梯门的直线，求出机器人到电梯的距离；
步骤S03：移动机器人正对电梯，在侯梯点等候电梯，若电梯门关闭或者有障碍物遮挡，则移动机器人对电梯左右对称偏差一定角度的视角内发射若干个激光射线，统计大于2m的激光射线长度的个数是否小于一个规定的阈值T，是，则能够肯定电梯关闭，否，则进行步骤S04，侯梯点等候电梯，若电梯门关闭或者有障碍物遮挡，则机器人正对左45度～60的视角到右45度～60的视角内，统计大于2m的激光射线长度的个数，若小于一个阈值，能够肯定电梯关闭；
步骤S04：移动机器人在电梯门外向电梯发射激光射线，统计大于2m的激光射线长度的个数大于一个阈值T，则电梯门正在打开或者打开状态，统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值；
步骤S05：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值，则移动机器人进入电梯，否则移动机器人等待下一个电梯，激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值的时候，则说明电梯内空间较大，能够容纳移动机器人，当激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值小于预设值的时候，则说明电梯内空间拥挤，无法容纳移动机器人，则移动机器人，不进入电梯，等待下一个电梯。
所述步骤S01的识别方法包括有以下步骤：
步骤S11：移动机器人移动的过程中呈放射状对周边环境反射若干个激光射线，其中最短的一条激光射线为垂直于周边环境的墙体的直线并计算出移动机器人到墙体的距离L2，
步骤S12：移动机器人停在后侯梯点，朝向最短的一条激光射线的方向，反射若干个激光射线，其中最短的一条激光射线为垂直于电梯门的直线并计算出移动机器人到电梯门的距离L1；
步骤S13：移动机器人移动的过程中垂直于周边环境的墙体的直线距离L2增长到等于垂直于电梯门的直线距离L1时，移动机器人位于墙角位置；
所述步骤S02电梯箱内空间面积的计算方法包括有以下步骤：
步骤S21：朝所述电梯照射激光射线并计算得出照射激光射线总面积，照射激光射线总面积的计算公式为S＝∑0.5*R*(R+1)sinA；其中R为单条激光射线到电梯距离，A为两个相邻激光射线的夹角，S等于所有相邻两个激光射线组成的不等边三角形面积之和。
步骤S22：朝所述电梯照射激光射线并计算得出照射激光射线电梯门前的三角形的面积S1＝0.5*L1*H；其中L1等于机器人识别到电梯门的距离，H等于电梯门宽；计算出电梯内空间面积S2，电梯内空间面积计算公式S2＝S-S1，照射激光射线总面积S等于三角形的面积和电梯内空间面积之和。
所述步骤S03中，移动机器人正对电梯门左45度的视角到右45度的视角内发射若干个呈扇形分布的激光射线，左45度的视角到右45度的视角内发射的面积计算最方便移动机器人检测。
所述步骤S04中，移动机器人间歇性在电梯门外两次向电梯发射激光射线，两次统计大于2m的激光射线长度的个数均大于一个阈值T，则电梯门处在打开状态，统计第二次激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值，统计第二次激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值，能够保证，电梯是在完全打开的状态下检测电梯的空间面积值，避免电梯门未完全打开，而导致电梯内空间检测不准确。
所述步骤S05中，移动机器人能否进入电梯的判断方法，包括有以下步骤：
步骤S51：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值2倍，则移动机器人能够直接进去电梯，否则进行步骤S52；
步骤S52：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值在预设值1倍～2倍之间，则移动机器人能够步骤S51中移动机器人移动速度的一半进去电梯并播放提示音，否则进行步骤S53；
步骤S52：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值小于预设，则移动机器人不能进去电梯。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业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的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够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 (4)
1.一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，其特征在于：包括有以下步骤：
步骤S01：移动机器人利用激光测距传感器检测自身到周边环境的墙体的直线、电梯门的直线和墙角的特征点信息；
步骤S02：当移动机器人在电梯外，移动机器人正对电梯，通过步骤S01检测自身到周边环境的墙体的直线距离L2和电梯门的直线距离L1，求出移动机器人到电梯的距离，并计算电梯整体空间的面积S2；
步骤S03：移动机器人正对电梯，在侯梯点等候电梯，若电梯门关闭或者有障碍物遮挡，则移动机器人对电梯左右对称偏差一定角度的视角内发射若干个激光射线，统计大于2m的激光射线长度的个数是否小于一个规定的阈值T，是，则能够肯定电梯关闭，否，则进行步骤S04；
步骤S04：移动机器人在电梯门外向电梯发射激光射线，统计大于2m的激光射线长度的个数大于一个阈值T，则电梯门正在打开或者打开状态，统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值；
步骤S05：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值，则移动机器人进入电梯，否则移动机器人等待下一个电梯；
其中，所述步骤S01的识别方法包括有以下步骤：
步骤S11：移动机器人移动的过程中呈放射状对周边环境反射若干个激光射线，其中最短的一条激光射线为垂直于周边环境的墙体的直线并计算出移动机器人到墙体的距离L2；
步骤S12：移动机器人停在候梯点，朝向最短的一条激光射线的方向，反射若干个激光射线，其中最短的一条激光射线为垂直于电梯门的直线并计算出移动机器人到电梯门的距离L1；
步骤S13：移动机器人移动的过程中垂直于周边环境的墙体的直线距离L2增长到等于垂直于电梯门的直线距离L1时，移动机器人位于墙角位置。
2.根据权利要求1所述的一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，其特征在于：所述步骤S03中，移动机器人正对电梯门左45度的视角到右45度的视角内发射若干个呈扇形分布的激光射线。
3.根据权利要求1所述的一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，其特征在于：所述步骤S04中，移动机器人间歇性在电梯门外两次向电梯发射激光射线，两次统计大于2m的激光射线长度的个数均大于一个阈值T，则电梯门处在打开状态，统计第二次激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值。
4.根据权利要求1所述的一种移动机器人识别电梯内拥挤度的方法，其特征在于：所述步骤S05中，移动机器人能否进入电梯的判断方法，包括有以下步骤：
步骤S51：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值大于预设值2倍，则移动机器人能够直接进去电梯，否则进行步骤S52；
步骤S52：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值在预设值1倍～2倍之间，则移动机器人能够按照步骤S51中移动机器人移动速度的一半进去电梯并播放提示音，否则进行步骤S53；
步骤S53：统计激光射线能够看到的视野内电梯的空间面积值小于预设值 ，则移动机器人不能进去电梯。
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