CN110941279A - 机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述方法包括:利用传感器组件的不同探测信息建立障碍物的区域划分;根据所述区域划分对机器人进行控制;其中,所述区域划分包括:障碍区、人脚预估区以及安全区;所述障碍区为检测到的人体所在区域,所述障碍区外延人脚保护距离的区域为所述人脚预估区,所述人脚预估区外延的区域为所述安全区。服现有技术中的机器人在人流密集的场景中,如大型活动展会,通道排队,挤电梯等,很容易对行人的脚产生碰撞或碾压,产生安全隐患的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制技术领域,具体地,涉及一种机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法。
背景技术
具备自主移动能力的服务机器人需要与人在同一个空间下工作,为了具备高的移动效率,服务机器人多为轮式结构。而机器人上安装的具有比较高精度高分辨率的障碍物传感器(如激光,图像等)一般在较低的高度上容易产生盲区,这样的机器人虽然大多数能做到比较好的对于行人的避障,但是在人流密集的场景中,如大型活动展会,通道排队,挤电梯等,很容易对行人的脚产生碰撞或碾压,产生安全隐患。
因此,提供一种在使用过程中可以有效地克服以上技术问题的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的是克服现有技术中的机器人在人流密集的场景中,如大型活动展会,通道排队,挤电梯等,很容易对行人的脚产生碰撞或碾压,产生安全隐患的问题,从而提供一种在使用过程中可以有效地克服以上技术问题的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,所述方法包括:
利用传感器组件的不同探测信息建立障碍物的区域划分;
根据所述区域划分对机器人进行控制;其中,
所述区域划分包括:障碍区、人脚预估区以及安全区;所述障碍区为检测到的人体所在区域,所述障碍区外延人脚保护距离的区域为所述人脚预估区,所述人脚预估区外延的区域为所述安全区。
优选地,所述根据所述区域划分对机器人进行控制包括以下步骤:
在机器人开始移动前判断所述机器人所处的区域;其中,
当所述机器人在所述人脚预估区中时,则控制所述机器人进入起步示意模式;否则直接起步,并且按照轨迹规划进行移动;
判断规划的轨迹是否在所述人脚预估区中;其中,
当所述轨迹在所述人脚预估区中时,则控制所述机器人进入谨慎通过模式;否则按照预设的正常速度移动;
在所述机器人接近目的地时,判断所述目的地是否在所述人脚预估区中;其中,
当所述目的地在所述人脚预估区中时,则控制所述机器人进入停靠试探模式;否则直接停靠至所述目的地。
优选地,在所述起步示意模式下,控制所述机器人发出示意信号,以引导周围的人群做出让路的动作;
在所述谨慎通过模式下,控制所述机器人根据周围障碍物的变动情况来动态调节行驶速度;
在所述停靠试探模式下,控制所述机器人发出停止信号,以引导周围的人群做出让出位置的动作。
优选地,所述控制所述机器人发出示意信号包括:
控制所述机器人发出语音提示信号;
控制所述机器人在原地摇摆,并且判断是否接触到障碍物;其中,
如果接触到障碍物,则停止摇摆,并且发出语音提示;否则控制所述机器人开始移动。
优选地,所述控制所述机器人根据周围障碍物的变动情况来动态调节行驶速度包括以下步骤:
控制所述机器人发出语音提示;
控制所述机器人按照轨迹规划移动;
判断所述机器人是否接触到障碍区;其中,
如果是则立即停止,并且语音提示;
如果否,则判断障碍区是否发生变化;其中,
如果发生变化,则控制所述机器人的速度降低至第一预设速度,并且语音提示;
如果没发生变化,且所述机器人位于所述安全区,则控制所述机器人的速度上升至第二预设速度。
优选地,在所述停靠试探模式下,所述方法还包括:
设定低速初始化计时器;
控制所述机器人向目的地移动;
判断所述机器人是否接触到障碍区;其中,
如果接触到,则控制所述机器人立即停止,并且语音提示;
否则,判断所述机器人与目的地之间的距离是否减少;其中,
如果距离减少,则清空所述计时器,并且重复控制所述机器人向目的地移动的操作;
否则,控制所述机器人停止移动。
优选地,所述传感器组件包括:距离检测传感器、超声波传感器以及红外传感器中的一种或多种。
优选地,所述人脚保护距离为25-35cm。
优选地,所述人脚保护距离为30cm。
优选地,所述控制所述机器人向目的地移动是通过边摇晃边移动的方式进行的。
根据上述技术方案,本发明提供的在密集人流场景内防止压脚的控制方法在使用时的有益效果为:可以控制机器人在人流密集的场景中仍然可以有效地避开行人,防止发生对行人的脚产生碰撞或碾压,产生安全隐患的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法的流程图;
图2本发明的一种优选的实施方式中提供的根据所述区域划分对机器人进行控制的流程图;
图3本发明的一种优选的实施方式中提供的起步示意模式下控制的流程图;
图4本发明的一种优选的实施方式中提供的谨慎通过模式下控制的流程图;
图5本发明的一种优选的实施方式中提供的停靠试探模式下控制的流程图;
图6本发明的一种优选的实施方式中提供的区域划分的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
如图1所示,本发明提供了一种机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,所述方法包括:
利用传感器组件的不同探测信息建立障碍物的区域划分;
根据所述区域划分对机器人进行控制;其中,
如图6所示,所述区域划分包括:障碍区Za、人脚预估区Zb以及安全区Zc;所述障碍区Za为检测到的人体所在区域,所述障碍区Za外延人脚保护距离Df的区域为所述人脚预估区Zb,所述人脚预估区Zb外延的区域为所述安全区Zc。
在上述方案中,所描述的机器人应当具有至少一个或一组保证高精度和分辨率的障碍物距离检测传感器激光雷达,图像等,该传感器至少能有效探测到机器人空间中离地面10cm以上某个二维平面的障碍物信息。该传感器可以在人脚的高度范围内1cm~10cm具有盲区,也可以不具有。
所描述的机器人可以具有在人脚高度范围内1cm~10cm进行障碍物探测的非接触或接触式传感器超声,红外,光结构,碰撞检测条等。
通过高精度传感器确定障碍区Za,根据高精度传感器探测平面距离地面的高度,确定人脚保护距离Df,Za外延Df距离内的区域设定为可能的人脚区域Zb。如探测高度约为20cm,大约是人小腿的高度,人小腿至鞋尖的最大距离大约为30cm,Df设定为30cm;Zb之外的区域设定为安全区域Zc;
优选地,通过人脚高度范围内探测到的可信障碍物区域设定为Zf,以下在对障碍区Za进行判断时,可以将所述可信障碍物区域Zf也加进去,从而保证检测到障碍物的准确性,进一步防止压到人脚。
如图2所示,在本发明的一种优选的实施方式中,所述根据所述区域划分对机器人进行控制包括以下步骤:
在机器人开始移动前判断所述机器人所处的区域;其中,
当所述机器人在所述人脚预估区Zb中时,则控制所述机器人进入起步示意模式;否则直接起步,并且按照轨迹规划进行移动;
判断规划的轨迹是否在所述人脚预估区Zb中;其中,
当所述轨迹在所述人脚预估区Zb中时,则控制所述机器人进入谨慎通过模式;否则按照预设的正常速度移动;
在所述机器人接近目的地时,判断所述目的地是否在所述人脚预估区Zb中;其中,
当所述目的地在所述人脚预估区Zb中时,则控制所述机器人进入停靠试探模式;否则直接停靠至所述目的地。
在上述方案中,主要是根据机器人所在的区域对其进行不同的控制,例如在安全区Zc中时,可以正常的起步、移动以及到达目的地后停止,但是如果所在的区域为所述人脚预估区Zb,则需要对三种模式中的机器人进行不同情况地控制,以防止机器人压到人脚。
如图3所示,在本发明的一种优选的实施方式中,在所述起步示意模式下,控制所述机器人发出示意信号,以引导周围的人群做出让路的动作;
在所述谨慎通过模式下,控制所述机器人根据周围障碍物的变动情况来动态调节行驶速度;
在所述停靠试探模式下,控制所述机器人发出停止信号,以引导周围的人群做出让出位置的动作。
在上述方案中,不同的模式下,对应着不同的控制方式,但是都是为了达到不压脚的目的。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述控制所述机器人发出示意信号包括:
控制所述机器人发出语音提示信号;
控制所述机器人在原地摇摆,并且判断是否接触到障碍物;其中,
如果接触到障碍物,则停止摇摆,并且发出语音提示;否则控制所述机器人开始移动。
在上述方案中,机器人在起步是发出提示音,可以通知周围的人,以达到提醒其让出位置的目的,完成提醒工作后,在原地进行摇摆,并不是马上开始移动,还是确保附近没有人,如果接触到障碍物,则停止摇摆,并且发出语音提示,否则控制所述机器人开始移动。这样可以达到安全起步的效果。
如图4所示,在本发明的一种优选的实施方式中,所述控制所述机器人根据周围障碍物的变动情况来动态调节行驶速度包括以下步骤:
控制所述机器人发出语音提示;
控制所述机器人按照轨迹规划移动;
判断所述机器人是否接触到障碍区Za;其中,
如果是则立即停止,并且语音提示;
如果否,则判断障碍区Za是否发生变化;其中,
如果发生变化,则控制所述机器人的速度降低至第一预设速度,并且语音提示;
如果没发生变化,且所述机器人位于所述安全区Zc,则控制所述机器人的速度上升至第二预设速度。
在上述方案中,主要是对规划路径上的障碍物人群进行避让,为了防止反应不及时,如果障碍区Za发生变化的时候,需要降低机器人移动的速度,当然如果障碍区Za没发生变化,而且机器人位于所述安全区Zc,则说明规划的路径上没有障碍物,则可以提高速度,以提高机器人的工作效率。
如图5所示,在本发明的一种优选的实施方式中,在所述停靠试探模式下,所述方法还包括:
设定低速初始化计时器;
控制所述机器人向目的地移动;
判断所述机器人是否接触到障碍区Za;其中,
如果接触到,则控制所述机器人立即停止,并且语音提示;
否则,判断所述机器人与目的地之间的距离是否减少;其中,
如果距离减少,则清空所述计时器,并且重复控制所述机器人向目的地移动的操作;
否则,控制所述机器人停止移动。
在上述方案中,主要是针对机器人后期的控制,当其靠近目的地时,目的地在所述人脚预估区Zb中时,则控制所述机器人进入停靠试探模式,在此模式中,一方面时正常的检测工作,另一方面主要是利用计时器来计算机器人停靠的时间,以协助判断其是否已经完成停靠至目的地的操作。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述传感器组件包括:距离检测传感器、超声波传感器以及红外传感器中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述人脚保护距离Df为25-35cm。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述人脚保护距离Df为30cm。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述控制所述机器人向目的地移动是通过边摇晃边移动的方式进行的,这个操作是在所述停靠试探模式下,这样可以带有一定的试探作用,在触碰到障碍物时,可以及时的停止,防止压到障碍物,则该步骤是提高安全性的操作。
本发明提供的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法在使用时可以控制机器人在人流密集的场景中仍然可以有效地避开行人,防止发生对行人的脚产生碰撞或碾压,产生安全隐患的问题。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
利用传感器组件的不同探测信息建立障碍物的区域划分;
根据所述区域划分对机器人进行控制;其中,
所述区域划分包括:障碍区(Za)、人脚预估区(Zb)以及安全区(Zc);所述障碍区(Za)为检测到的人体所在区域,所述障碍区(Za)外延人脚保护距离(Df)的区域为所述人脚预估区(Zb),所述人脚预估区(Zb)外延的区域为所述安全区(Zc)。
2.根据权利要求1所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述根据所述区域划分对机器人进行控制包括以下步骤:
在机器人开始移动前判断所述机器人所处的区域;其中,
当所述机器人在所述人脚预估区(Zb)中时,则控制所述机器人进入起步示意模式;否则直接起步,并且按照轨迹规划进行移动;
判断规划的轨迹是否在所述人脚预估区(Zb)中;其中,
当所述轨迹在所述人脚预估区(Zb)中时,则控制所述机器人进入谨慎通过模式;否则按照预设的正常速度移动;
在所述机器人接近目的地时,判断所述目的地是否在所述人脚预估区(Zb)中;其中,
当所述目的地在所述人脚预估区(Zb)中时,则控制所述机器人进入停靠试探模式;否则直接停靠至所述目的地。
3.根据权利要求2所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,
在所述起步示意模式下,控制所述机器人发出示意信号,以引导周围的人群做出让路的动作;
在所述谨慎通过模式下,控制所述机器人根据周围障碍物的变动情况来动态调节行驶速度;
在所述停靠试探模式下,控制所述机器人发出停止信号,以引导周围的人群做出让出位置的动作。
4.根据权利要求3所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述控制所述机器人发出示意信号包括:
控制所述机器人发出语音提示信号;
控制所述机器人在原地摇摆,并且判断是否接触到障碍物;其中,
如果接触到障碍物,则停止摇摆,并且发出语音提示;否则控制所述机器人开始移动。
5.根据权利要求3所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述控制所述机器人根据周围障碍物的变动情况来动态调节行驶速度包括以下步骤:
控制所述机器人发出语音提示;
控制所述机器人按照轨迹规划移动;
判断所述机器人是否接触到障碍区(Za);其中,
如果是则立即停止,并且语音提示;
如果否,则判断障碍区(Za)是否发生变化;其中,
如果发生变化,则控制所述机器人的速度降低至第一预设速度,并且语音提示;
如果没发生变化,且所述机器人位于所述安全区(Zc),则控制所述机器人的速度上升至第二预设速度。
6.根据权利要求3所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,
在所述停靠试探模式下,所述方法还包括:
设定低速初始化计时器;
控制所述机器人向目的地移动;
判断所述机器人是否接触到障碍区(Za);其中,
如果接触到,则控制所述机器人立即停止,并且语音提示;
否则,判断所述机器人与目的地之间的距离是否减少;其中,
如果距离减少,则清空所述计时器,并且重复控制所述机器人向目的地移动的操作;
否则,控制所述机器人停止移动。
7.根据权利要求1所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述传感器组件包括:距离检测传感器、超声波传感器以及红外传感器中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述人脚保护距离(Df)为25-35cm。
9.根据权利要求8所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述人脚保护距离(Df)为30cm。
10.根据权利要求6所述的机器人在密集人流场景内防止压脚的控制方法,其特征在于,所述控制所述机器人向目的地移动是通过边摇晃边移动的方式进行的。
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