CN110658819B - 一种避障方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种避障方法、装置、电子设备和存储介质，用于解决机器人移动过程中，机器人与不规则物体发生碰撞的问题。该方法通过获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型；根据目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定该物体对应的目标膨胀距离；根据目标膨胀距离及当前机器人与物体的距离，控制机器人对物体进行避障。由于在本发明实施例中根据预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定了物体的目标膨胀距离，从而可以根据当前机器人与物体的距离和目标膨胀距离，对物体进行避障，避免了机器人与不规则物体发生碰撞的问题。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种避障方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
机器人在运动的过程中可以通过其上安装的激光雷达，扫描与运行方向上物体之间的距离，根据该距离对物体进行避让。但是因为激光雷达在进行扫描的时候，只能扫描到一个平面，如图1所示的激光雷达扫描到物体的示意图，根据图1所示可知激光雷达测量到的距离，实际上是机器人与物体的该平面的距离。但是往往物体的形状是不规则的，尤其对于上窄下宽的物体，如图1所示，通过现有技术的避让方法将会导致机器人与物体发生碰撞。例如该物体可能是其他处于运行或静止状态的机器人，因为机器人的体型上窄下宽，另外，激光雷达在机器人的安装处其壳体一般会凹陷下去，进一步导致根据激光雷达测量的距离进行避让时，导致的机器人底部发生碰撞的问题，而机器人在使用过程中与运动的其他机器人，或者其他的运动或静止的物体发生碰撞将会惊吓到用户，并且会损伤机器人的壳体和器件，影响机器人的使用寿命和安全。
为了防止机器人碰撞可以在机器人的多个位置安装激光雷达，但是无论怎么安装都无法覆盖整个测量位面，在无法覆盖的位面还是会出现上述问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种避障方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决机器人移动过程中，机器人与不规则物体发生碰撞的问题。
本发明实施例提供了一种避障方法，所述方法包括：
获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型；
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；
根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障。
进一步地，还包括：
获取当前运动参数，其中，所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少一种；
所述根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步地，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；或
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离；根据所述当前运动参数，及预先保存的运动参数与膨胀系数的对应关系，确定所述物体当前对应的目标膨胀系数；根据所述基础膨胀距离及所述目标膨胀系数，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步地，当前机器人与所述物体的距离越近，所述物体对应的目标膨胀距离越小；
机器人的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小；
所述物体的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小。
进一步地，当所述当前运动参数为当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的一种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运动参数小于设定的该运动参数对应的阈值；
如果确认所述当前运动参数不小于设定的该运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步地，当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少两种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值；
如果确认所述当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步的，所述根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障包括：
判断当前机器人与所述物体的距离是否大于所述目标膨胀距离；
如果是，根据预先设定的避让方向，控制机器人向所述避让方向运动，或；控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在所述物体消失时继续运动，或；控制机器人停止运动设定的时间长度，在所述物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对所述物体进行避让。
相应地，本发明实施例提供了一种避障装置，所述装置包括：
识别单元，用于获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型；
确定单元，用于根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；
避障单元，用于根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障。
进一步地，所述识别单元，还用于获取当前运动参数，其中，所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、所述机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少一种；
所述确定单元，具体用于根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步地，所述确定单元，具体用于根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；或，根据所述目标类型及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离；根据所述当前运动参数，及预先保存的运动参数与膨胀系数的对应关系，确定所述物体当前对应的目标膨胀系数；根据所述基础膨胀距离及所述目标膨胀系数，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步地，所述装置还包括：
判断单元，用于当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人当前运行速度和物体的当前运行速度中的至少一种时，确认所述当前运动参数小于设定的该运动参数对应的阈值；如果确认所述当前运动参数不小于设定的该运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步地，所述装置还包括：
判断单元，用于当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及物体的当前运行速度中的至少两种时，确认所述当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值；如果确认所述当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
进一步地，所述避障单元，具体用于判断当前机器人与所述物体的距离是否大于所述目标膨胀距离；如果是，根据预先设定的避让方向，控制机器人向所述避让方向运动，或；控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在所述物体消失时继续运动，或；控制机器人停止运动设定的时间长度，在所述物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对所述物体进行避让。
相应地，本发明实施例提供了一种机器人，所述机器人包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述避障方法中任一所述方法的步骤。
相应地，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述避障方法中任一所述方法的步骤。
本发明实施例提供了一种避障方法、装置、电子设备和存储介质，该方法通过获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型；根据目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定该物体对应的目标膨胀距离；根据所述目标膨胀距离及当前机器人与物体的距离，控制机器人对物体进行避障。由于在本发明实施例中根据预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定了物体的目标膨胀距离，从而可以根据当前机器人与物体的距离和目标膨胀距离，对物体进行避障，避免了机器人与不规则物体发生碰撞。
附图说明
图1为现有技术的激光雷达扫描物体的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种避障方法的过程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种避障方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种避障装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种机器人的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决机器人移动过程中，机器人与不规则物体发生碰撞的问题，本发明实施例提供了一种避障方法、装置、电子设备和存储介质。
实施例1：
图2为本发明实施例提供的一种避障过程示意图，该过程包括以下步骤：
S201：获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型。
本发明实施例提供的该避障方法应用于机器人，机器人上安装有图像采集设备，具体的可以是摄像机，该摄像机可以是单目摄像机或双目摄像机，在机器人开始工作后，图像采集设备可以按照设定的时间间隔进行图像的采集。该时间间隔可以根据需要灵活设定，例如可以是1秒、5毫秒或1毫秒。机器人所处的环境越复杂，则所需的时间间隔就越小。
为了识别出图像采集设备采集的图像中物体的目标类型，在机器人中保存有训练完成的识别模型，其中，该识别模型是图像识别模型，前期可以通过大量的不同的物体的图像，对该识别模型进行训练，从而使识别模型具有识别物体的类型的特性。本发明实施例的识别模型主要是为了识别出不规则物体的，因此在进行训练时，可以采用不规则物体的图像对该识别模型进行训练，当然也可以包含其他物体的图像。
在进行物体的类型的获取时，将图像采集设备采集到的图像输入到识别模型中，识别模型将会对物体进行框选并输出对应类型的信息。识别物体的类型可以是确定具体是哪种物体，例如物体为机器人、或物体为桌子、或物体为人等等。
根据当前机器人所处的位置和图像采集设备所朝向的方向还可以确定物体相对于机器人的方位，例如位于机器人左前方，或者位于机器人右前方等等。
S202：根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
为了能够使机器人对不规则物体进行避让，在本发明实施例中，预先设置并保存有物体类型与膨胀距离的对应关系，其中不同类型的物体其对应的膨胀距离可以相同，也可以不同，一般的不同类型的物体其对应的膨胀距离不同。
其中膨胀距离可以理解为为实现机器人对不规则物体的安全避障而设置的一个距离余量。一个物体在各个高度上的宽度差别越小，说明该物体的不规则程度越低，此时，为实现对该物体的安全避障需要设置的距离余量越小，即膨胀距离可以设置得越小，就可以避免机器人在任一高度上与物体发生碰撞；一个物体在各个高度上的宽度差别越大，说明该物体的不规则程度越高，此时，为实现对该物体的安全避障需要设置的距离余量越大，即膨胀距离应该设置得越大，才能避免机器人在任一高度上与物体发生碰撞。具体的，该膨胀距离可以根据实际应用场景中机器人自身形状、物体形状预先确定。
本发明实施例的机器人还可以安装有激光雷达，通过激光雷达可以测量机器人与被激光雷达扫描到的物体的距离。
因为机器人在运行的过程中最可能遇到的不规则的物体为其他机器人，如果机器人是上窄下宽的结构，此时，膨胀距离可以为根据激光雷达的扫描位面的宽度值与机器人的底面的宽度值之间的差值，结合激光雷达的安装高度预先确定的一个距离值。
当确定了物体的目标类型后，根据预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，查找该目标类型对应的膨胀距离，将查找到的膨胀距离作为该物体对应的目标膨胀距离。
S203：根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障。
因为激光雷达会不断的扫描，因此当通过采集的图像，确定了物体的目标类型，及该物体的目标膨胀距离后，根据激光雷达扫描得到的与该物体的距离，及该目标膨胀距离，对物体进行避障，具体在进行避障时，需要考虑与物体的距离时，可以根据激光雷达扫描的与物体的距离及目标膨胀距离的差值确定，根据确定的距离进行避障。为了更加准确的进行避障，还可以确定物体的运行速度，根据确定的距离、物体的运行速度和物体所处的方位进行避障，具体可以采用现有技术的避障方法。
由于在本发明实施例中，根据预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，得到物体对应的膨胀距离，并将其作为该物体对应的目标膨胀距离，根据目标膨胀距离及当前与物体的距离，对物体进行避让，从而避免了机器人与不规则物体发生碰撞。
实施例2：
为了进一步避免碰撞，并且保证机器人的正常运行，在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，该方法还包括：
获取当前运动参数，其中，所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少一种；
所述根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
当前运动参数表示的是机器人动态移动场景中，机器人和/或物体的具体运行情况。具体的，可以是当前机器人与物体的距离、机器人的当前运行速度以及物体的当前运行速度中的至少一种。
即为了进一步避免发生碰撞，在本发明实施例中，还可以根据当前运动参数，确定物体的目标膨胀距离。
由于在实际的机器人移动场景中，机器人与物体的当前运行速度、机器人和物体间的距离都是可能导致机器人与物体发生碰撞的影响因素，当前机器人的运行速度越快时，由于运行速度越快，刹车距离也就越长，越有可能发生碰撞；而机器人与物体间的距离也是影响机器人与物体发生碰撞可能性的重要影响因素。
而且在实际的机器人移动场景中，由于处于机器人移动方向的物体可以是静止的，也可以是移动的，因此，还应该考虑物体的运行速度对机器人与物体发生碰撞可能性的影响，如果物体的运动速度过快，就有可能导致机器人反应不及时与物体发生碰撞，因此该运动参数包括机器人与物体间的距离、机器人的当前运行速度和物体的当前运行速度。
在确定了当前运动参数后，确定物体对应的目标膨胀距离时，还应该考虑当前运动参数，根据目标类型，及当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定该物体对应的目标膨胀距离。
实施例3：
为了进一步确定物体的目标膨胀距离，避免发生碰撞，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；或
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离；根据所述当前运动参数，及预先保存的运动参数与膨胀系数的对应关系，确定所述物体当前对应的目标膨胀系数；根据所述基础膨胀距离及所述目标膨胀系数，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
因为是为了避免发生碰撞的，因此在确定物体的目标膨胀距离时，需要考虑到当前运动参数对物体的目标膨胀距离的影响。
根据上述分析可知，不同的运动参数对膨胀距离的发生膨胀可能性的影响程序是不同的，因此为了保证确定的目标膨胀距离的准确性，在本发明实施例中可以预先保存物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，当确定了当前运动参数后，因为已经确定了物体的目标类型，因此可以根据该预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定该目标类型及该当前运动参数对应的膨胀距离，将确定的该膨胀距离作为该物体对应的目标膨胀距离。
另外，因为运动参数会对发生膨胀的可能性产生影响，因此在本发明实施例中还可以预先设置膨胀系数，膨胀系数的不同代表的是运动参数对碰撞可能性的影响程度。因此可以在本发明实施例中预先保存运动参数与膨胀系数的对应关系，当确定了当前运动参数后，根据该对应关系，查找该当前运动参数对应的膨胀系数，将该膨胀系数作为目标膨胀系数，并根据物体的目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离，根据基础膨胀距离及目标膨胀系数，确定物体对应的目标膨胀距离。具体的可以根据该基础膨胀距离和目标膨胀系数的乘积，或者根据基础膨胀距离和目标膨胀系数的比值，确定物体对应的目标膨胀距离。
为了准确的避免碰撞，在本发明实施例中：
当前机器人与所述物体的距离越近，所述物体对应的目标膨胀距离越小。
机器人的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小。
所述物体的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小。
当当前运动参数为当前机器人与物体的距离时，为了进一步防止行进中的机器人与其他物体发生碰撞，在本发明实施例中针对同一物体，在其与当前机器人之间的距离不同时，该物体对应的膨胀距离也是不一样的。而一般情况下，如果在比较窄的走廊中机器人扫描到其他物体，可能需要在走廊中对该物体进行避让，如果膨胀距离设置的太大，将会导致机器人无法避让。因此为了进一步避免碰撞，并且保证机器人的正常运行，可以针对同一物体，根据与该物体的距离的不同，设置不同的膨胀距离或膨胀系数，因为是为了防止碰撞的，因此在进行设置时，可以考虑与该物体的距离范围，一般在与该物体在比较小的距离范围内时，才针对该距离范围内的距离进行膨胀距离的设置，该距离可以是1m、1.5m等。无论是设置当前机器人与所述物体的距离与膨胀距离的对应关系，还是设置当前机器人与所述物体的距离与膨胀系数的对应关系，最终基于该当前机器人与所述物体的距离，确定物体对应的目标膨胀距离时，当前机器人与物体的距离越近，物体对应的目标膨胀距离越小，反之，当前机器人与物体的距离越远，物体对应的目标膨胀距离越大。
当当前运动参数为机器人的当前运行速度时，为了进一步防止行进中的机器人与其他物体发生碰撞，在本发明实施例中，在机器人以不同的运行速度运行时，对应的膨胀距离或膨胀系数也是不一样的。而一般情况下，为了进一步避免碰撞，无论是设置机器人的当前运行速度与膨胀距离的对应关系，还是设置机器人的当前运行速度与膨胀系数的对应关系，最终基于该机器人的当前运行速度，确定物体对应的目标膨胀距离时，机器人的当前运行速度越小，物体对应的目标膨胀距离越小，反之，机器人的当前运行速度越大，物体对应的目标膨胀距离越大。
同样的，与上述机器人的当前运动速度相同，物体的当前运动速度的大小，也会影响发生膨胀的可能性，在本发明实施例中，无论是设置物体的当前运行速度与膨胀距离的对应关系，还是设置物体的当前运行速度与膨胀系数的对应关系，最终基于该物体的当前运行速度，确定物体对应的目标膨胀距离时，物体的当前运行速度越小，物体对应的目标膨胀距离越小，反之，物体的当前运行速度越大，物体对应的目标膨胀距离越大。
实施例4：
为了提高避障的成功率，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，当所述当前运动参数为当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的一种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运动参数小于设定的该运动参数对应的阈值；
如果确认所述当前运动参数不小于设定的该运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
因为针对同一物体，可能与该物体的距离不同时，其对应的膨胀距离是不相同的，因此为了准确的确定物体对应的目标膨胀距离，在本发明实施例中可以针对机器人与物体距离，设置该机器人与物体距离对应的第一阈值，当确定了当前机器人与物体的距离后，判断该距离是否小于该第一阈值，如果该距离小于该第一阈值，则根据物体的目标类型、当前机器人与物体的，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定该物体对应的目标膨胀距离。
如果当前机器人与物体的距离不小于第一阈值，说明当前机器人与物体的距离对确定物体的膨胀距离的影响很小，或者几乎无影响，因此可以根据物体的目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定该物体的目标类型对应的膨胀距离，将其作为该物体的目标膨胀距离。
当该当前运动参数为物体的当前运行速度时，为了进一步防止行进中的机器人与其他物体发生碰撞，在本发明实施例中针对同一物体，在其运行速度不同时，该物体对应的膨胀距离也是不一样的。而一般情况下，为了通过狭窄的区域，机器人会做降速处理，如果在该区域内识别到物体，为了进一步避免碰撞，并且保证机器人的正常运行，可以针对同一物体，根据该物体的运行速度，设置不同的膨胀距离。因此在进行设置时，可以考虑物体的运行速度，一般物体的运行速度比较小时，才针对该运行速度范围进行膨胀距离的设置，该运行速度可以是5m/s、7m/s等。
在本发明实施例中，为了准确的确定物体对应的目标膨胀距离，在确定了物体的目标类型后，可以确定该物体的当前运行速度，当物体的当前运行速度小于预先设置的第二阈值时，通过预先保存的物体类型，物体的运行速度与膨胀距离的对应关系，获取物体的膨胀距离，并将其作为该物体处于该运行速度时对应的目标膨胀距离。根据该目标膨胀距离和当前机器人与物体的距离进行避让，从而避免因刹车距离过长导致发生碰撞。当物体的运行速度不小于第二阈值时，根据物体的目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定该物体对应的目标膨胀距离。
因为图像采集设备是在不断的采集图像的，而进行图像采集的时间间隔是预先可以知道的，根据图像采集设备在不同的两个时刻采集的两张图像中该物体的位置变化，以及该两个时刻的时间间隔，可以确定物体的当前运行速度。
当该运动参数为机器人的当前运动速度时，为了进一步防止行进中的机器人与其他物体发生碰撞，在本发明实施例中针对同一物体，在机器人的当前运行速度不同时，该物体对应的膨胀距离也是不一样的。而一般情况下，为了防止发生碰撞，保证机器人正常移动，机器人的当前运动速度不会太快，如果在机器人的一定速度范围内识别到物体，为了进一步避免碰撞，并且保证机器人的正常运行，可以针对同一物体，根据该物体的当前运行速度，设置不同的膨胀距离。因此在进行设置时，可以考虑机器人的当前运行速度，一般机器人的当前运行速度比较小时，才针对该运行速度范围进行膨胀距离的设置，该运行速度可以是3m/s、4m/s等。
因为针对同一物体，可能机器人的当前运行速度不同时，其对应的膨胀距离是不相同的，因此为了准确的确定物体对应的目标膨胀距离，在确定了物体的目标类型后，可以确定机器人的当前运行速度，判断该机器人的当前运行速度是否小于预先设置的第三阈值，该第三阈值根据进行膨胀距离设置的运行速度范围进行设定。
如果机器人的当前运行速度小于第三阈值，说明物体对应的膨胀距离，会随着机器人的当前运行速度的变化而变化，此时可以根据确定的物体的目标类型以及机器人的当前运行速度，在预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系中进行查找，查找该目标类型的类型以及该机器人的当前运行速度对应的膨胀距离，将查找到的膨胀距离作为物体对应的目标膨胀距离。根据该目标膨胀距离和当前与物体的距离进行避让，从而可以避免因刹车距离过长导致的碰撞。
当机器人的当前运行速度不小于第三阈值时，说明机器人的当前运行速度对确定物体的膨胀距离无影响，只需要根据物体的目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定该物体对应的膨胀距离，将其作为该物体的目标膨胀距离。
实施例5：
为了避免碰撞保证机器人的正常运行，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少两种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值。
如果确认所述当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
其中，当确定当前的运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少两种时，为了确定当前运动参数是否对确定物体的膨胀距离有影响，需要判断当前运行参数中的每个运动参数是否均小于设定的运动参数对应的阈值。
如果该当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值，说明该当前运动参数对确定物体的膨胀距离有影响，因此，根据目标类型、当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定物体对应的目标膨胀距离。
而当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，例如，当前运行参数为机器人的当前运行速度以及当前机器人与物体的距离时，当当前机器人与物体的距离大于第一阈值时，此时根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
其中，当前运动参数包括当前机器人与物体的距离、机器人的当前运行速度以及物体的当前运行速度中的至少两种，可以是同时包含当前机器人与物体的距离、机器人的当前运行速度以及物体的当前运行速度，这三种参数中的任意两个参数，例如同时包含当前机器人与物体的距离和机器人的当前运行速度，或同时包含当前机器人与物体的距离和物体的当前运行速度，或同时包含机器人的当前运行速度和物体的当前运行速度；也可以是同时包含这三种参数。无论哪种情况都可以按照本发明实施例的方法确定物体对应的目标膨胀距离。
实施例6：
为了避免碰撞保证机器人的正常运行，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据所述目标膨胀距离及当前与所述物体的目标距离，对所述物体进行避障包括：
判断当前机器人与所述物体的目标距离是否大于所述目标膨胀距离；
如果是，根据预先设定的避让方向，控制机器人向所述避让方向运动，或；控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在所述物体消失时继续运动，或；控制机器人停止运动设定的时间长度，在所述物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对所述物体进行避让。
为了避免碰撞保证机器人的正常运行，在本发明实施例中，当确定了目标膨胀距离及与该物体的目标距离后，首先判断当前与该物体的目标距离是否大于该目标膨胀距离，如果大于，说明暂时还不会与该物体发生碰撞。而为了有效的避免碰撞，在本发明实施例中可以预先设定避让方向，该避让方向是相对机器人当前的运行方向进行设定的，例如左前方，或者右后方等等，当然该避让方向也可以是绝对方向，例如可以是北偏西15度，或者东偏南20度等等。因为绝对方向可能会与物体所在的方向相同，因此较佳的可以采用相对方向进行设置。
当机器人判断与物体的目标距离大于目标膨胀距离时，首先进行避让，例如为向该预先设定的避让方向进行运动，从而避免与物体发生碰撞。
如果判断当前与该物体的目标距离大于该目标膨胀距离，暂时还不会与该物体发生碰撞时，为了有效的避免后续与物体发生碰撞，在本发明实施例中该机器人还可以先暂停，即在设定的时间长度内停止运动，之后再根据图像采集设备采集的图像，以及预先训练完成的识别模型，判断采集的图像中是否还包含该物体，即判断物体是否在图像采集设备的采集范围内消失，如果确定该物体消失，则说明在机器人暂停的这段时间内物体移动出了图像采集设备的采集范围，此时因此不再存在该物体，机器人可以继续运行。
或者判断当前与该物体的目标距离大于该目标膨胀距离，暂时还不会与该物体发生碰撞时，为了有效的避免后续与物体发生碰撞，在本发明实施例中该机器人还可以先暂停运行设定的时间长度，例如先暂停3秒，之后根据采集的图像判断所述物体是否停止运动，因为图像采集设备是在不断的采集图像的，而进行图像采集的时间间隔是预先可以知道的，根据图像采集设备在不同的两个时刻采集的两张图像中该物体的位置变化是否发生变化判断出物体是否停止运动。如果物体停止运动，说明物体的位置不会发生变化，则机器人在设定时间长度内降速并对物体进行避障，即，机器人继续运动，机器人在继续运行时，采用较该机器人停止运动之前慢的速度运动，并对该物体进行避让。
如果当前机器人与所述物体的距离不大于目标膨胀距离，说明机器人与物体即将发生碰撞，此时控制机器人停止运动。
图3为本发明实施例提供的另一种避障方法的流程示意图，下面通过具体的实施例对本避障方法进行说明。在本实施例中，不规则物体为机器人豹小秘。
具体步骤如下：
S301：机器人开始移动。
S302：将单目摄像头采集到的图像输入到图像识别模型中。
S303：基于训练完成的识别模型识别到图像中包含的物体的类型，例如识别到的物体是不规则物体。
S304：获取当前运动参数，其中当前运动参数包括当前机器人与不规则物体的距离、机器人的当前运行速度以及不规则物体的当前运行速度中的至少两种。
S305：判断当前运动参数中的每个运动参数是否均小于设定的运动参数对应的阈值。若是，则执行S306，若否，则执行S307。
S306：根据不规则物体、当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定不规则物体对应的目标膨胀距离。
或者，根据不规则物体及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定不规则物体对应的基础膨胀距离；根据不规则物体、当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀系数的对应关系，确定不规则物体对应的目标膨胀系数，根据基础膨胀距离及目标膨胀系数，确定不规则物体对应的目标膨胀距离。
S307：根据不规则物体的类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定不规则物体对应的目标膨胀距离。
S308：判断机器人与不规则物体的目标距离是否大于目标膨胀距离。若是，则执行S309，若否，则执行S310。
S309：控制机器人向北偏西15度方向运动，或；控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在不规则物体消失时继续运动，或；控制机器人停止运动设定的时间长度，在不规则物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对不规则物体进行避让。
S310：控制机器人立即停止运动。
实施例7：
图4为本发明实施例提供的一种避障装置的结构示意图，本发明实施例提供了一种避障装置，所述装置包括：
识别单元401，用于获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型；
确定单元402，用于根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；
避障单元403，用于根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障。
所述识别单元401，还用于获取当前运动参数，其中，所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、所述机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少一种；
所述确定单元402，具体用于根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
所述确定单元402，具体用于根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；或根据所述目标类型及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离；根据所述当前运动参数，及预先保存的运动参数与膨胀系数的对应关系，确定所述物体当前对应的目标膨胀系数；根据所述基础膨胀距离及所述目标膨胀系数，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
所述装置还包括：
判断单元404，用于当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人当前运行速度和物体的当前运行速度中的至少一种时，确认所述当前运动参数小于设定的该运动参数对应的阈值；如果确认所述当前运动参数不小于设定的该运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
所述装置还包括：
判断单元404，还用于当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及物体的当前运行速度中的至少两种时，确认所述当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值；如果确认所述当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
所述避障单元403，具体用于判断当前机器人与所述物体的距离是否大于所述目标膨胀距离；如果是，根据预先设定的避让方向，控制机器人向所述避让方向运动，或；控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在所述物体消失时继续运动，或；控制机器人停止运动设定的时间长度，在所述物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对所述物体进行避让。
实施例8：
图5为本发明实施例提供的一种机器人的结构示意图，在上述各实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种机器人，包括处理器501和存储器502，所述存储器502用于存储程序指令，所述处理器501用于执行存储器502中存储的计算机程序时实现上述避障方法的步骤。
处理器501用于执行存储器502中存储的计算机程序时实现上述避障的方法的步骤。
可选的，处理器501可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)。
处理器501，用于获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型；
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；
根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障。
处理器501，还用于获取当前运动参数，其中，所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、所述机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少一种。
处理器501，具体用于根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
处理器501，具体用于根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；或，根据所述目标类型及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离；根据所述当前运动参数，及预先保存的运动参数与膨胀系数的对应关系，确定所述物体当前对应的目标膨胀系数；根据所述基础膨胀距离及所述目标膨胀系数，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
处理器501，用于当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人当前运行速度和物体的当前运行速度中的至少一种时，确认所述当前运动参数小于设定的该运动参数对应的阈值；如果确认所述当前运动参数不小于设定的该运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
处理器501，用于当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及物体的当前运行速度中的至少两种时，确认所述当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值；如果确认所述当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
处理器501，具体用于判断当前机器人与所述物体的距离是否大于所述目标膨胀距离；如果是，根据预先设定的避让方向，控制机器人向所述避让方向运动，或；控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在所述物体消失时继续运动，或；控制机器人停止运动设定的时间长度，在所述物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对所述物体进行避让。
实施例9：
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行如下步骤：
获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型；
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；
根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障。
获取当前运动参数，其中，所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少一种；
所述根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；或
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离；根据所述当前运动参数，及预先保存的运动参数与膨胀系数的对应关系，确定所述物体当前对应的目标膨胀系数；根据所述基础膨胀距离及所述目标膨胀系数，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
当前机器人与所述物体的距离越近，所述物体对应的目标膨胀距离越小；
机器人的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小；
所述物体的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小。
当所述当前运动参数为当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的一种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运动参数小于设定的该运动参数对应的阈值；
如果确认所述当前运动参数不小于设定的该运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少两种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值；
如果确认所述当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
所述根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障包括：
判断当前机器人与所述物体的距离是否大于所述目标膨胀距离；
如果是，根据预先设定的避让方向，控制机器人向所述避让方向运动，或；控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在所述物体消失时继续运动，或；控制机器人停止运动设定的时间长度，在所述物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对所述物体进行避让。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种避障方法，其特征在于，所述方法包括：
获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型，其中，所述目标类型指所述物体具体归属的物体种类；
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，其中，所述对应关系中的膨胀距离根据机器人自身形状、物体形状预先确定，物体为不规则物体时，物体在各个高度上的宽度差别越大,对应的膨胀距离越大,物体在各个高度上的宽度差别越小, 对应的膨胀距离越小,其中,膨胀距离是为实现机器人对不规则物体的安全避障而设置的一个距离余量;
根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障。
2.根据权利要求1所述的避障方法，其特征在于，还包括：
获取当前运动参数，其中，所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少一种；
所述根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
3.根据权利要求2所述的避障方法，其特征在于，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，包括：
根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型、运动参数与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离；或
根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的基础膨胀距离；根据所述当前运动参数，及预先保存的运动参数与膨胀系数的对应关系，确定所述物体当前对应的目标膨胀系数；根据所述基础膨胀距离及所述目标膨胀系数，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
4.根据权利要求2所述的避障方法，其特征在于，当前机器人与所述物体的距离越近，所述物体对应的目标膨胀距离越小；
机器人的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小；
所述物体的当前运行速度越小，所述物体对应的目标膨胀距离越小。
5.根据权利要求2所述的避障方法，其特征在于，当所述当前运动参数为当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的一种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运动参数小于设定的该运动参数对应的阈值；
如果确认所述当前运动参数不小于设定的该运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
6.根据权利要求2所述的避障方法，其特征在于，当所述当前运动参数包括当前机器人与所述物体的距离、机器人的当前运行速度以及所述物体的当前运行速度中的至少两种时，所述根据所述目标类型、所述当前运动参数，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离之前，还包括：
确认所述当前运行参数中的每个运动参数均小于设定的运动参数对应的阈值；
如果确认所述当前运行参数中的至少一个运动参数不小于设定的运动参数对应的阈值，则根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离。
7.根据权利要求1所述的避障方法，其特征在于，所述根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述物体的距离，控制机器人对所述物体进行避障包括：
判断当前机器人与所述物体的距离是否大于所述目标膨胀距离；
如果是，根据预先设定的避让方向，控制机器人向所述避让方向运动，或，控制机器人在设定的时间长度内停止运动，并在所述物体消失时继续运动，或，控制机器人停止运动设定的时间长度，在所述物体停止运动时采用较停止运动之前的慢的速度运行并对所述物体进行避让。
8.一种避障装置，其特征在于，所述装置包括：
识别单元，用于获取机器人采集的图像中包含的物体的目标类型，其中，所述目标类型指所述物体具体归属的物体种类；
确定单元，用于根据所述目标类型，及预先保存的物体类型与膨胀距离的对应关系，确定所述物体对应的目标膨胀距离，其中，所述对应关系中的膨胀距离根据机器人自身形状、物体形状预先确定，物体为不规则物体时，物体在各个高度上的宽度差别越大,对应的膨胀距离越大,物体在各个高度上的宽度差别越小, 对应的膨胀距离越小,其中,膨胀距离是为实现机器人对不规则物体的安全避障而设置的一个距离余量;
避障单元，用于根据所述目标膨胀距离及当前机器人与所述目标类型的物体的目标距离，控制机器人对所述物体进行避障。
9.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-7中任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述方法的步骤。
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