CN110597254A - 一种利用避座信号的危险区建立方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用避座信号的危险区建立方法,包括:步骤1、机器人在当前工作区域移动的过程中,实时检测机器人在其接收信号覆盖范围内的避座信号接收情况,其中,避座信号来自于专供机器人充电的充电座;步骤2、根据机器人所接收的避座信号与机器人当前移动路径的方向之间的方位关系,在与机器人的当前位置符合防碰撞关系的位置处标记并建立危险区,使得机器人在当前工作区域移动的过程中避开充电座。避免所述机器人被所述避座信号拉近以至于碰撞上所述充电座,提高所述机器人的避座信号的抗干扰能力。

Description

一种利用避座信号的危险区建立方法
技术领域
本发明涉及机器人防撞避座的控制领域,具体涉及一种利用避座信号的危险区建立方法。
背景技术
目前市面上,扫地机器人一般都具有自动回充功能,而大部分的充电座都是用红外信号来引导机器人进行回充。为了保证机器人在清扫过程中不会撞上充电座,一般通过接收充电座发送出来的信号来避开充电座,但是,由于充电座的避座信号大多数是红外信号,而且红外信号受很多因素影响,所以导致机器人接收到的信号的角度和强度都不稳定,有时远有时近,使得机器人无法有效地避开充电座。
发明内容
为了解决前述红外信号避座的稳定性比较差的问题,本技术方案提出一种利用避座信号的危险区建立方法,具体技术方案如下:
一种利用避座信号的危险区建立方法,包括:步骤1、机器人在当前工作区域移动的过程中,实时检测机器人在其接收信号覆盖范围内的避座信号接收情况,其中,避座信号来自于专供机器人充电的充电座;步骤2、根据机器人所接收的避座信号与机器人当前移动路径的方向之间的方位关系,在与机器人的当前位置符合防碰撞关系的位置处标记并建立危险区,使得机器人在当前工作区域移动的过程中避开充电座。该技术方案根据机器人所接收的避座信号与机器人当前移动路径的方向之间的方位关系,来估测出符合防碰撞关系的位置,并将其标识为危险区,避免所述机器人被所述避座信号拉近以至于碰撞上所述充电座。
进一步地,所述步骤2包括:当所述机器人只是检测到当前移动方向上的所述避座信号时,将所述机器人当前移动方向上距离所述机器人的当前位置一个所述机器人的机身半径的第一预设位置,标记为所述危险标识位置;同时,在垂直于所述机器人当前移动方向的方向上,将与第一预设位置相邻的第二预设位置和第三预设位置,标记为所述危险标识位置,使得第一预设位置及其相邻的第二预设位置和第三预设位置都与所述机器人的当前位置符合所述防碰撞关系。该技术方案提高地所述危险区的标识覆盖率,降低所述机器人正面碰撞所述充电座的风险。
进一步地,所述步骤2包括:当所述机器人只是检测到当前移动方向的左侧存在所述避座信号时,在相对于当前移动方向向左偏转预设角度的方向上,选择距离所述机器人的当前位置一个所述机器人的机身直径的位置标记为所述危险标识位置,使得该标识位置与所述机器人的当前位置符合所述防碰撞关系。该技术方案利用所述机器人当前移动方向的左侧接收的信号及其正前方的夹角进行危险标识位置的标记,提高机器人当前移动方向左侧的危险区的标识精确度。
进一步地,所述步骤2包括:当所述机器人只是检测到当前移动方向的右侧存在所述避座信号时,在相对于当前移动方向向右偏转预设角度的方向上,选择距离所述机器人的当前位置一个所述机器人的机身直径的位置标记为所述危险标识位置,使得该标识位置与所述机器人的当前位置符合所述防碰撞关系。该技术方案利用所述机器人当前移动方向的右侧接收的信号及其正前方的夹角进行危险标识位置的标记,提高机器人当前移动方向右侧的危险区的标识精确度。
进一步地,所述预设角度处于30至60度之间。在所述机器人的防撞传感器的装配特征基础上,提高所述危险区的标识区的覆盖程度。
进一步地,将所述危险标识位置连接起来,在栅格地图中同步建立起所述危险区,以围住所述充电座;其中,栅格地图是所述机器人在当前工作区域移动的过程中实时标记位置信息而建立的。在所述机器人在当前工作区域移动的过程中,先放弃这些被围起来的危险区域,这样就降低机器撞座的风险,并避免了所述机器人走进危险区时,很可能在避座信号覆盖区域与回充引导信号覆盖区域反复进出,导致所述机器人的工作效率有所降低。
进一步地,当所述危险区在所述栅格地图中建立完毕后,所述机器人在当前工作区域的其他位置移动检测到所述避座信号,则通过检查所述避座信号持续的时间来确认是否重复所述步骤2,以建立下一个所述危险区。该技术方案在初步建立所述危险区后,通过对检测的所述避座信号进行过滤处理,来提高标识的精确度。
附图说明
图1为本发明实施例的机器人在当前移动方向上标记危险标识位置的过程示意图。
图2为本发明实施例的机器人在当前移动方向的左侧标记危险标识位置的过程示意图。
图3为本发明实施例的机器人在当前移动方向的右侧标记危险标识位置的过程示意图。
图4为本发明实施例的机器人建立危险区的过程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解,这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
本发明的实施主体是机器人,该机器人至少在三个不同方向上安装红外接收传感器,用于接收充电座发出的避座信号,即红外防撞信号,这三个不同方向上安装的红外接收传感器包括:位于正前方的前方传感器,其它的则是在前方传感器的两侧的侧面传感器,侧面传感器偏前方传感器的角度设置在30~60度。而且,本实施例提供的机器人包括规划式移动的扫地机机器人,使扫地机器人能够按照预设的方向进行清扫。
本发明实施例提供一种利用避座信号的危险区建立方法,包括:步骤1、机器人在当前工作区域移动的过程中,实时检测机器人在其接收信号覆盖范围内的避座信号接收情况,其中,避座信号来自于专供机器人充电的充电座;步骤2、根据机器人所接收的避座信号与机器人当前移动路径的方向之间的方位关系,在与机器人的当前位置符合防碰撞关系的位置处标识危险区,使得机器人在当前工作区域移动的过程中实时避开充电座。本发明实施例根据机器人所接收的避座信号与机器人当前移动路径的方向之间的方位关系,来估测出符合防碰撞关系的位置,并将其标识为危险区,避免所述机器人被所述避座信号拉近以至于碰撞上所述充电座。
作为一种实施例,如图1所示,所述机器人从位置A0开始,沿着平行Y轴的方向P0开始作弓字型路径移动,该弓字型路径是向X轴正方向延伸的弓字型清扫路径,即朝着箭头P1所指示的方向延伸。所述机器人移动至位置A2时,只是检测到其正前方存在发射自充电座1的避座信号,将所述机器人当前移动方向上距离所述机器人的当前位置一个所述机器人的机身半径的第一预设位置A1,标记为所述危险标识位置,实际上是在实时构建的栅格地图中标记一个栅格单元区域,且是满足所述防碰撞关系的位置,其中,所述机器人当前移动方向为箭头P1所指示的方向;同时,在垂直于所述机器人当前移动方向(箭头P1所指示的方向)的方向上,与第一预设位置A1相邻的第二预设位置和第三预设位置,对应于位置A1相邻的两个黑色方格区域,标记为所述危险标识位置,可视为在Y轴方向上与栅格地图中的栅格A1相邻的两个栅格,使得第一预设位置及其相邻的第二预设位置和第三预设位置都与所述机器人的当前位置之间的位置分布关系形成所述防碰撞关系,用于限制所述机器人沿着弓字型路径往X轴正方向继续进行清扫工作。提高地所述危险区的标识覆盖率,降低所述机器人正面碰撞所述充电座的风险。然后所述机器人停止前进,再沿着当前移动方向的反方向后退一段预设安全距离,然后原地旋转使其沿着预先规划的弓字型路径继续进行清扫工作。
作为一种实施例,如图2所示,所述机器人从位置A0开始,沿着平行Y轴的方向P0开始作弓字型路径移动,该弓字型路径是向X轴正方向延伸的弓字型清扫路径,即朝着箭头P1所指示的方向延伸。所述机器人移动至位置A2时,所述机器人的左侧接收传感器接收到当前工作区域内的充电座发射的避座信号;本实施例中,所述机器人则是检测到当前移动方向(图2所示的箭头P1所示方向)的左侧存在发射自充电座2的所述避座信号,但不排除当前工作区域内的其他位置的充电座发出的所述避座信号且其信号强度足以被位置A2处的所述机器人的左侧接收传感器接收到,然后,在相对于当前移动方向左偏转45度的方向上,即相对于图2中箭头P1所示方向向左偏转45度的方向上,选择距离所述机器人的当前位置A2一个所述机器人的机身直径的位置B1,标记为所述危险标识位置,使得该标识位置B1与所述机器人的当前位置A2符合所述防碰撞关系。本实施例利用所述机器人当前移动方向的左侧接收的信号及其正前方的夹角进行危险标识位置的标记,提高机器人当前移动方向左侧的危险区的标识精确度。
作为一种实施例,如图3所示,所述机器人从位置A0开始,沿着平行Y轴的方向P0开始作弓字型路径移动,该弓字型路径是向X轴正方向延伸的弓字型清扫路径,即朝着箭头P1所指示的方向延伸。所述机器人移动至位置A2时,所述机器人的右侧接收传感器接收到当前工作区域内的充电座发射的避座信号;本实施例中,所述机器人则是检测到当前移动方向(图3所示的箭头P1所示方向)的右侧存在发射自充电座3的所述避座信号,但不排除当前工作区域内的其他位置的充电座发出的所述避座信号且其信号强度足以被位置A2处的所述机器人的右侧接收传感器接收到,然后在相对于当前移动方向右偏转45度的方向上,选择距离所述机器人的当前位置A2一个所述机器人的机身直径的位置C1,标记为所述危险标识位置,使得该标识位置C1与所述机器人的当前位置A2符合所述防碰撞关系。本实施例利用所述机器人当前移动方向的右侧接收的信号及其正前方的夹角进行危险标识位置的标记,提高机器人当前移动方向右侧的危险区的标识精确度。
前述实施例中,所述预设角度处于30至60度之间。在所述机器人的防撞传感器的装配特征基础上,提高所述危险区的标识区的覆盖程度。
作为一种实施例,如图4所示,该实施例的危险标识位置是在前述实施例分别独立执行的基础上建立起来的,当所述危险标识位置B1、A1、C1以及位置A1相邻的两个黑色方格区域都已经标记并映射到栅格地图后,将这些标识位置连接起来,如图4的弧形虚线所示,在栅格地图中同步建立起所述危险区,形成充电座1、充电座2以及充电座3隔离机器人的分界线,再结合图4的X轴负方向上的弧形虚线,可以预测出所述机器人在位置A2周围的充电座在栅格地图中的对应位置;从而预测出充电座在栅格地图中的位置;其中,栅格地图是所述机器人在当前工作区域移动的过程中实时标记位置信息而建立的。然后所述机器人停止前进,再沿着当前移动方向的反方向后退一段预设安全距离,然后原地旋转使其沿着预先规划的弓字形路径继续移动。在所述机器人在当前工作区域移动的过程中,先放弃这些被围起来的半封闭的危险区,这样就降低机器撞座的风险;并避免了所述机器人走进危险区时,很可能出现所述机器人在避座信号覆盖区域与回充引导信号覆盖区域反复进出的现象,导致所述机器人的工作效率有所降低。
前述实施例中,在所述栅格地图第一次建立所述危险区后,所述机器人移动至所述当前工作区域中的非所述安全区;当检测到所述避座信号,判断所述避座信号持续的时间来是否达到预设响应时间,是则重复前述实施例的危险标识位置的标记方法,以建立起下一个所述危险区,否则不利用当前检测到的所述避座信号去建立所述危险区;比如连续n毫秒都收到信号就认为信号是对的,然后再进行记录处理。本实施例在初步建立所述危险区后,通过对检测的所述避座信号进行过滤处理,来提高标识的精确度。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种利用避座信号的危险区建立方法,其特征在于,包括:
步骤1、机器人在当前工作区域移动的过程中,实时检测机器人在其接收信号覆盖范围内的避座信号接收情况,其中,避座信号来自于专供机器人充电的充电座;
步骤2、根据机器人所接收的避座信号与机器人当前移动路径的方向之间的方位关系,在与机器人的当前位置符合防碰撞关系的位置处标记并建立危险区,使得机器人在当前工作区域移动的过程中避开充电座。
2.根据权利要求1所述危险区建立方法,其特征在于,所述步骤2包括:
当所述机器人只是检测到当前移动方向上的所述避座信号时,将所述机器人当前移动方向上距离所述机器人的当前位置一个所述机器人的机身半径的第一预设位置,标记为所述危险标识位置;
同时,在垂直于所述机器人当前移动方向的方向上,将与第一预设位置相邻的第二预设位置和第三预设位置,标记为所述危险标识位置,使得第一预设位置及其相邻的第二预设位置和第三预设位置都与所述机器人的当前位置符合所述防碰撞关系。
3.根据权利要求1所述危险区建立方法,其特征在于,所述步骤2包括:
当所述机器人只是检测到当前移动方向的左侧存在所述避座信号时,在相对于当前移动方向向左偏转预设角度的方向上,选择距离所述机器人的当前位置一个所述机器人的机身直径的位置标记为所述危险标识位置,使得该标识位置与所述机器人的当前位置符合所述防碰撞关系。
4.根据权利要求1所述危险区建立方法,其特征在于,所述步骤2包括:
当所述机器人只是检测到当前移动方向的右侧存在所述避座信号时,在相对于当前移动方向向右偏转预设角度的方向上,选择距离所述机器人的当前位置一个所述机器人的机身直径的位置标记为所述危险标识位置,使得该标识位置与所述机器人的当前位置符合所述防碰撞关系。
5.根据权利要求3至4任一项所述危险区建立方法,其特征在于,所述预设角度处于30至60度之间。
6.根据权利要求2至4任一项所述危险区建立方法,其特征在于,将所述危险标识位置连接起来,在栅格地图中同步建立起所述危险区;
其中,栅格地图是所述机器人在当前工作区域移动的过程中实时标记位置信息而建立的。
7.根据权利要求6所述危险区建立方法,其特征在于,还包括:在所述栅格地图第一次建立所述危险区后,所述机器人移动至所述当前工作区域中的非所述安全区;
当检测到所述避座信号,判断所述避座信号持续的时间来是否达到预设响应时间,是则重复所述步骤2以建立起下一个所述危险区,否则不利用当前检测到的所述避座信号去建立所述危险区;
其中,预设响应时间是毫秒级。
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