CN110989630B - 自移动机器人控制方法、装置、自移动机器人和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种自移动机器人控制方法、装置、自移动机器人和存储介质,该方法包括:自移动机器人可以获取自身当前的工作模式,再获取自身前方的障碍物的尺寸信息,并同时根据障碍物的尺寸信息以及机器人的工作模式确定自身的下一步动作,也即是跨越还是避开此障碍物。可见,上述方法在确定自移动机器人下一步动作时,同时考虑了障碍物的体积以及自移动机器人当前的工作模式,这样自移动机器人在进行下一步动作时也就不会出现困住的情况,其也就能够顺利通过障碍物,顺利完成任务。
Description
技术领域
本发明涉及避障控制技术领域,尤其涉及一种自移动机器人控制方法、装置、自移动机器人和存储介质。
背景技术
随着人工智能技术的发展,各种智能机器人也越来越多地应用于各个领域,比如服务机器人、清洁机器人、自移动售货机器人等等。在家居场景中经常使用的清洁机器人,由于其能够自主进行清洁工作,解放人们的双手,尤其受到年轻人的追捧。
在不同的清洁环境中,通常会包括尺寸各异的障碍物,比如台阶、门槛、桌椅腿等等。在实际应用中,清洁机器人为了能够正常执行清洁任务,就需要顺利通过这些障碍物。
发明内容
本发明实施例提供一种自移动机器人控制方法、装置、自移动机器人和存储介质,用以在不同工作模式下,机器人不会出现困死或者无法跨越障碍物的情况,保证机器人顺利通过障碍物。
本发明实施例提供一种自移动机器人控制方法,包括:
获取自移动机器人的工作模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
本发明实施例提供一种自移动机器人控制装置,包括:
模式获取模块,用于获取自移动机器人的工作模式;
尺寸信息获取模块,用于获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
确定模块,用于根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
本发明实施例提供一种自移动机器人,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时实现:
获取自移动机器人的工作模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
本发明实施例提供一种自移动机器人,包括:结构光发射组件,图像采集组件和控制组件;
其中,所述结构光发射组件用于发射结构光,以使所述结构光投射至位于自移动机器人前方的障碍物;所述图像采集组件用于采集图像,所述图像中包含投射有结构光的障碍物;
所述控制组件用于获取自移动机器人的工作模式;根据所述图像确定所述障碍物的尺寸信息;根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
本发明实施例提供了一种存储计算机指令的计算机可读存储介质,当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时,致使所述一个或多个处理器至少执行以下的动作:
获取自移动机器人的工作模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
在本发明提供的自移动机器人控制方法中,在自移动机器人开启后,先会获取自身当前的工作模式,同时还会获取机器人前方的障碍物的尺寸信息。接着,可以同时根据障碍物的尺寸信息以及工作模式来确定自移动机器人的下一步动作,也即是需要避开或者跨越障碍物。
实际应用中,为了保证自移动机器人不会被困死在障碍物上,保证任务的完成质量,自移动机器人通常不会避开所有的障碍物,而是会对不同的障碍物采用不同的通过方式,即跨越能够跨越的障碍物,避开不能跨越的障碍物。并且在不同的工作模式下,自移动机器人往往又具有不同的障碍物跨越能力。综合上述两方面可知,若采用统一的标准来确定采用何种方式通过障碍物,则当自移动机器人处于低越障能力的工作模式下时,很容易会出现跨越困难,甚至困住等情况,使得自移动机器人无法顺利完成任务。
而本发明提供的方法中,在遇到障碍物时,自移动机器人是同时考虑到了障物的体积以及自身的工作模式,才确定出下一步动作的,也即是此下一步动作是针对于自移动机器人的工作模式的,因此,在进行下一步动作时,自移动机器人不会出现越障困难或者被困死的情况,使其能够顺利完成任务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自移动机器人控制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的另一种自移动机器人控制方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的自移动机器人跨域障碍物的示意图;
图4a为本发明实施例提供的凸起的第一障碍物与扫地机器人之间的位置关系;
图4b为本发明实施例提供的凹陷的第二障碍物与扫地机器人之间的位置关系;
图5为本发明实施例提供的一种自移动机器人控制装置的结构示意图;
图6为与图5所示实施例提供的自移动机器人控制装置对应的一种自移动机器人的结构示意图;
图7为与图5所示实施例提供的自移动机器人控制装置对应的另一种自移动机器人的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,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,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式。除非上下文清楚地表示其他含义,“多个”一般包含至少两个。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
在实际应用中,常见的自移动机器人包括背景技术中提及的服务机器人、清洁机器人、自移动售货机器人等等。自移动机器人通常可以提供不同的工作模式,以保证能够完成不同类型的任务。在结合下述各实施例对本发明提供的自移动机器人控制方法进行详细描述前,可以先以扫地机器人为例先对自移动机器人的工作模式进行说明。
扫地机器人提供的工作模式大致可以包括扫地模式和扫拖一体模式。扫拖一体模式是指扫地机器人在扫地的同时还可以利用自身携带的抹布进行拖地。当扫地机器人处于扫拖一体模式时,扫地机器人会配置有用于放置抹布的抹布支架,抹布支架可以是可拆卸的安装于扫地机器人上,也可以是一种伸缩结构。需要进行拖地作业时,该伸缩结构处于伸出状态,其能够与地面接触,以实现拖地。无论是可拆卸式的抹布支架还是伸缩式的抹布支架,其一般安装在扫地机器人的底部。当扫地机器人处于扫地模式时,可以将可拆卸的抹布支架拆除,或者可以将伸缩式的抹布支架收起,不与地面接触。
对于扫地机器人提供的扫拖一体模式,按照强度来分,又可以分为普通拖地模式和强拖地模式。其中,强拖地模式比拖地模式相比,由于抹布支架处于伸出且不能浮动的状态,因此抹布支架与地面的接触更加紧密,摩擦力也更大,此种模式下抹布支架还可以振动,从而提高地面的清洁效果。按照抹布的干湿状态,扫拖一体模式又可以分为干拖地模式和湿拖地模式。
根据上述描述可知,在不同工作模式下抹布支架与地面之间的间隙大小是不同的,这也导致了扫地机器人在不同工作模式下的越障能力也是不同的。具体来说也即是扫地模式的越障能力大于普通拖地模式的越障能力,普通拖地模式的越障能力大于强拖地模式的越障能力。正是考虑到越障能力的不同,才提出本发明提供的自移动机器人控制方法。
下面结合以下的实施例对本文提供的自移动机器人控制方法进行详细介绍。下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例,而非严格限定。并且在各实施例之间不冲突的情况下,下述各实施例及各实施例中的特征可以相互组合。
图1为本发明实施例提供的一种自移动机器人控制方法的流程图。实际应用中,该自移动机器人控制方法可以由诸如服务机器人、清洁机器人、自移动售货机器人等自移动机器人来执行。如图1所示,该方法可以包括如下步骤:
101、获取自移动机器人的工作模式。
自移动机器人在启动后,可选地,可以响应于用户触发的模式选择操作,从而获取自身当前的工作模式。可选地,还可以将机器人关闭前的工作模式作为自移动机器人当前的工作模式。可选地,还可以根据自身工作器具的状态确定当前的工作模式。
举例来说,当自移动机器人具体为扫地机器人时,上述的工作器具即为用于放置抹布的抹布支架。此种情况下,扫地机器人可以根据抹布支架与地面之间的距离也即是支架的伸缩状态确定自身当前的工作模式。可选地,扫地机器人配置的霍尔传感器可以通过检测磁场变化并将其转换为电信号,从而检测出抹布支架的伸缩状态。然后,再根据支架的伸缩状态确定扫地机器人当前的工作模式。当抹布支架处于伸出状态时,扫地机器人处于扫拖一体模式;当抹布支架处于收起状态时,扫地机器人处于扫地模式。
102、获取自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息。
接着,为了保证运动的顺畅,自移动机器人需要在运动过程中实时识别出在运动环境中的障碍物。一种可选地方式,自移动机器人可以配置有摄像头,在运动过程中,摄像头会不断拍得自移动机器人前方视野的环境图像。自移动机器人可以利用自身预设的图像分析算法对环境图像进行分析,从而确定障碍物的尺寸信息。
另一种可选地方式,自移动机器人还可以配置有激光传感器,激光传感器具体可以包括发射器和接收器。可选地,接收器可以为深度相机或者CCD相机。发射器在机器人的运动过程中会不断发射激光信号。当发射器发射的激光信号照射到障碍物时,接收器可以采集激光照射后得到的图像。根据采集到的图像确定出对应于此障碍物的点云数据,此点云数据包括障碍物物体表面的各点在三维空间中的坐标信息。根据此点云信息即可勾勒出障碍物的轮廓,也即是确定出障碍物的尺寸信息。
可选地,上述的激光传感器发射的激光可以是线激光或者面激光。同时,根据实际需求的不同,尺寸信息可以包括障碍物的高度和/或宽度。需要说明的有,当尺寸信息只包括障碍物的高度时,自移动机器人只需沿直线行走,并且按照上述两种方式中的任意一种确定出障碍物的高度。当尺寸信息中包括障碍物的宽度时,此时,自移动机器人在沿直线行走的同时还需要不断地左右小幅度旋转,以使激光传感器能够得到一个较宽视野范围内的数据,从而计算出障碍物的宽度。
103、根据尺寸信息和工作模式确定自移动机器人的下一步动作。
进一步地,根据上述得到的尺寸信息和工作模式确定自移动机器人的下一步动作,也即是跨越或者避开此障碍物。
本实施例中,在运动开始后,自移动机器人先会获取自身当前的工作模式,同时获取自身前方的障碍物的尺寸信息。接着,自移动机器人可以同时根据障碍物的尺寸信息以及工作模式来确定自身的下一步动作,也即是要避开或者跨越此障碍物。可见,上述方法中,在确定自移动机器人的下一步动作时同时考虑了障物的体积以及自移动机器人的工作模式,自移动机器人在执行下一步动作时,不会出现跨越困难、困住等情况,使其能够顺利通过障碍物,顺利完成任务。
对于自移动机器人执行的下一步动作,一种情况,若尺寸信息大于工作模式对应的预设尺寸阈值,表明此障碍物的尺寸已经超越了此工作模式下自移动机器人的越障能力,自移动机器人强行跨域障碍物,则很容易产生越障困难,甚至卡死在障碍物的情况,因此此时,则确定自移动机器人需要避开此障碍物,并且自移动机器人会进一步规划避障策略,以使自身按照规划的避障策略绕过障碍物,从而避免出现上述越障困难、卡死的情况。
另一种情况,当尺寸信息小于或等于工作模式对应的预设尺寸阈值,表明当前障碍物的尺寸在此工作模式下机器人的越障能力之内,则只需控制机器人跨越此障碍物即可。
在实际应用中,还可以根据尺寸信息小于预设尺寸阈值的程度设置自移动机器人在越障时的运动速度和角度,保证自移动机器人的顺畅越障,提高用户的使用体验。比如当尺寸信息远小于预设尺寸阈值时,可以将运动速度设置一个较小的值;当尺寸信息接近预设尺寸阈值时,可以将运动速度设置大一些。
另外,在图1所示实施例的基础上,综合上述两种情况的流程图也可以参见图2。并且自移动机器人跨越障碍物的过程可以如图3所示。
需要说明的是,上述及下述各实施例中的自移动机器人具体可以为扫地机器人。正如上述提及的内容可知,扫地机器人可以具有扫地模式、扫拖一体模式。不同工作模式越障能力的大小顺序为:扫地模式>扫拖一体模式,在扫拖一体模式中,普通拖地模式>强拖地模式。与此对应的,每种工作模式对应的预设尺寸阈值可以具有以下关系:扫地模式对应的预设尺寸阈值>普通拖地模式对应的预设尺寸阈值>强拖地模式对应的预设尺寸阈值。当然三种阈值之间有时也会出现小范围的重叠,这也是实际产品在不同环境使用时可以接受的。
并且在扫地机器人的实际打扫过程中,其遇到的障碍物通常可以分为两种:一种是相较于清扫地面凸起的障碍物,比如门槛、防水台、桌椅腿等,如图4a所示;另一种是相较于清扫地面凹陷的障碍物,比如地面上的坑、下沉式台阶等,如图4b所示。为了下述描述简洁,可以将凸起的障碍物称为第一障碍物,凹陷的障碍物称为第二障碍物。
承接上述提供的尺寸信息的两种确定方式,根据摄像头拍得的环境图像即可直接识别出障碍物是凸起的第一障碍物还是凹陷的第二障碍物。对于使用激光传感器采集到的点云数据计算出的尺寸信息,若尺寸信息中的高度值为正值,则确定障碍物为凸起的第一障碍物,若高度值为负值,则确定障碍物为凹陷的第二障碍物。
对于第一障碍物来说,扫地机器人所处的工作模式不同,扫地机器人对其的避障策略也会有所不同:
一种情况,扫地机器人可以确定出障碍物为第一障碍物并且还可以确定出与扫地机器人当前的工作模式对应的避障策略为避开障碍物。此时,机器人可以规划出一条能够避开第一障碍物的运动路径,扫地机器人可以按照此运动路径运动,从而躲开第一障碍物。此种情况下,扫地机器人当前的工作模式可以为强拖地模式。
另一种情况,扫地机器人可以确定出障碍物为第一障碍物并且还可以确定出与扫地机器人当前的工作模式对应的避障策略为:先尝试跨越,再避开障碍物。此时,具体来说,扫地机器人在遇到第一障碍物后,可以先尝试跨越一定次数,机器人会对尝试跨越失败的次数进行统计。若失败的次数达到预设次数后,表明此第一障碍物的尺寸信息确实超过了扫地机器人当前工作模式对应的越障能力,继续尝试跨越第一障碍物的话,扫地机器人很有可能会发生困住的情况,则此时,与上述方式相同的,扫地机器人会规划避开第一障碍物的移动路径,并按照此运动路径运动即可躲避第一障碍物。此种情况下,扫地机器人当前的工作模式可以为扫地模式或者普通拖地模式。并且上述的预设次数与扫地机器人当前的工作模式也是对应的,比如扫地模式对应的预设次数大于普通拖地模式对应的预设次数。
需要说明的有,避开第一障碍物的运动路径可以由扫地机器人配置的路径规划算法得到。并且在规划路径时,算法还可以考虑第一障碍物的宽度,以保证规划出的运动路径具有最佳的避障效果,即既能够避开第一障碍物又是的运动路径最短。
另外,假设上述提及的第一障碍物为门槛,由于施工误差,同一门槛的不同部分可能存在微小的高度差,比如门槛一端的高度为1.9cm,另一端的高度为2.1cm。此时,假设扫地机器人在扫地模式下的预设越障高度为2cm,此时,扫地机器人可以选择门槛高度小于预设越障高度也即是门槛高度为1.9cm的一端来进行障碍物的跨越。
除此之外,在实际应用中,对于上述这种尝试跨越障碍物的情况,在得到门槛的高度后,还可以进一步计算当前工作模式对应的预设尺寸阈值即预设越障高度与门槛高度之间的高度差。若高度差位于预设差值范围内,则表明门槛高于预设越障高度的程度较小,此时,自移动机器人可以进行尝试跨越。若高度差大于预设范围,则表明门槛高于预设越障高度的程度较大,自移动机器通常不会跨越成功,此时,自移动机器人便可以直接规划路径避开此障碍物。并且门槛高度高于预设越障高度的程度越小,设置的尝试跨越次数可以越多。
当自移动机器人确定出障碍物为第二障碍物并且需要避开此障碍物时,此时,自移动机器人规划出一种可选地避障策略为:规划避开第二障碍物的运动路径,以使自移动机器人按照运动路径运动,避开第二障碍物。当第二障碍物为地面上的坑时,这种方式尤为适用。规划路径的具体方式可以与规划第一障碍物对应的运动路径的方式相同,在此不再赘述。
而当第二障碍物为下沉式台阶时,直接绕过或者尝试跨越显然都是不太恰当的避障策略。如果尝试跨越,则自移动机器人很有可能跌落至下沉式台阶上,无法返回,并且这种跌落还有可能对自移动机器人造成损毁。则此时,另一种可选地避障策略为:控制自移动机器人改变运动方向,使自移动机器人按照改变后的运动方向运动,比如控制自移动机器人掉头,沿与向下沉式台阶的相反方向运动,比如控制自移动机器人改变运动方式,使其沿着台阶清洁。
综上所述,在自移动机器人根据障碍物的尺寸信息和工作模式确定出需要躲避此障碍物时,根据障碍物的类型不同,自移动机器人能够规划出的避障策略各不相同。具体来说,当障碍物为凸起的第一障碍物时,自移动机器人可以选择直接绕行,也可以先尝试越障,若尝试失败后,再选择绕过此障碍物。当第二障碍物为地面中凹陷的坑时,自移动机器人可以选择直接绕行。当第二障碍物为下沉式台阶时,自移动机器人也可以选择改变自身的运动方向,不通过此下沉式台阶。
以下将详细描述本发明的一个或多个实施例的自移动机器人控制装置。本领域技术人员可以理解,这些自移动机器人控制装置均可使用市售的硬件组件通过本方案所教导的步骤进行配置来构成。
图5为本发明实施例提供的一种自移动机器人控制装置的结构示意图,如图5所示,该装置包括:
模式获取模块11,用于获取自移动机器人的工作模式。
尺寸信息获取模块12,用于获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息。
确定模块13,用于根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
可选地,所述确定模块13具体用于包括:
确定单元131,用于根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人是否需要避开所述障碍物。
规划单元132,用于若所述自移动机器人需要避开所述障碍物,则规划避障策略,以控制所述自移动机器人按照所述避障策略运动。
可选地,确定单元131具体用于:若所述尺寸信息大于所述工作模式对应的预设尺寸阈值,则控制所述自移动机器人避开所述障碍物。
可选地,所述障碍物为凸起的第一障碍物;
所述规划单元132具体用于:规划与所述工作模式对应的避障策略,以使所述自移动机器人根据所述避障策略运动,所述避障策略包括:使所述自移动机器人按照避开所述第一障碍物的运动路径运动;或者,
在所述自移动机器人跨越所述第一障碍物失败预设次数后,规划绕开所述第一障碍物的移动路径,以使所述自移动机器人按照所述运动路径运动,其中,所述预设次数与所述工作模式对应。
可选地,所述障碍物为凹陷的第二障碍物;
所述规划单元132具体用于:规划绕开所述第二障碍物的运动路径,以使所述自移动机器人按照所述运动路径运动;或者,
控制所述自移动机器人改变运动方向,以使所述自移动机器人向改变后的运动方向运动。
可选地,所述机器人运动控制装置还包括:
控制模块21,用于若所述自移动机器人无需避开所述障碍物,则控制所述自移动机器人跨越所述障碍物。
可选地,所述尺寸信息获取模块12具体包括:
获取单元121,用于获取所述自移动机器人上配置的激光传感器采集到的点云数据。
确定单元122,用于根据所述点云数据确定所述障碍物的尺寸信息。
图5所示的自移动机器人控制装置可以执行前述图1至图4b所示实施例提供的自移动机器人控制方法,本实施例未详细描述的部分,可参考对图1至图4b所示实施例的相关说明,在此不再赘述。
以上描述了自移动机器人控制装置的内部功能和结构,在一个可能的设计中,自移动机器人控制装置的结构可实现为自移动机器人中的一部分,如图6所示,本发明实施例提供的一种自移动机器人可以包括:处理器31和存储器32。其中,所述存储器32用于存储支持该自移动机器人执行前述图1至图4b所示实施例中提供的自移动机器人控制方法的程序,所述处理器31被配置为用于执行所述存储器32中存储的程序。
所述程序包括一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器31执行时能够实现如下步骤:
获取自移动机器人的工作模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
可选地,所述处理器31还用于执行前述图1至图4b所示实施例中的全部或部分步骤。
其中,所述自移动机器人的结构中还可以包括通信接口33,用于与其他设备或通信网络通信。
图7为本发明实施例提供的另一种自移动机器人的内部结构示意图。如图7所示,该自移动机器人4包括:结构光发射组件41,图像采集组件42和控制组件43。
其中,结构光发射组件41用于发射结构光,以使结构光投射至位于自移动机器人前方的障碍物。图像采集组件42用于采集图像,图像中包含投射有结构光的障碍物。
其中,控制组件43用于获取自移动机器人的工作模式;根据结构光图像确定障碍物的尺寸信息;根据尺寸信息和工作模式确定自移动机器人的下一步动作。
可选地,控制组件43中具体包括处理器431和存储器432。
存储器432用于存储一条或多条计算机指令,其中,一条或多条计算机指令以供处理器431执行。处理器431用于执行前述图1至图4b所示实施例中的全部或部分步骤。
可选地,上述的结构光发射组件41可以为线激光传感器或者固态面阵激光雷达。当结构光发射组件41具体为线激光传感器时,其的数量可以是多个,其可以左右对称设置,以实现交替发射结构光。图像采集组件42具体为摄像头。
另外,本发明实施例提供了一种存储计算机指令的计算机可读存储介质,当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时,致使所述一个或多个处理器至少执行以下的动作:
获取自移动机器人的工作模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人的下一步动作。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件和软件结合的方式来实现。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机产品的形式体现出来。
为便于理解,以扫地机器人对室内进行清洁的应用场景为例,对以上提供的机器人移动控制方法的具体实现进行示例性说明。
扫地机器人开启后,响应于用户触发的扫地模式的选择操作,获取自身当前的工作状态为扫地模式,同时也可以知晓此扫地模式对应的预设尺寸阈值。扫地机器人可以不断向前运动,扫地机器人可以根据自身配置的摄像头或者线激光传感器确定前方是否出现障碍物以及障碍物的尺寸信息。对于前方出现障碍物,机器人可以根据障碍物的尺寸信息以及自身当前的工作模式确定自身的下一步动作也即是是避开还是越过此障碍物。
当障碍物的尺寸信息小于或等于扫地模式对应的预设尺寸信息,则直接控制扫地机器人跨越此障碍物即可。当障碍物的尺寸信息大于扫地模式对应的预设尺寸信息,表明障碍物的尺寸已经超出扫地模式下机器人的越障能力,此时,会规划避障策略,并控制扫地机器人按照避障策略运动。
在实际应用中,扫地机器人工作环境中往往具有多种障碍物,比如门槛,防水台等凸起的第一障碍物。以门槛为例,当门槛的高度大于扫地模式下的预设越障高度并且扫地机器人当前的工作模式为强拖地模式时,可以确定出避障策略为:为扫地机器人规划一条用于绕开门槛的运动路径,以使其沿此路径通过门槛。
当门槛的高度大于扫地模式下的预设越障高度并且扫地机器人当前的工作模式为扫地模式时,可以确定出避障策略为:扫地机器人先尝试跨越此门槛,若跨越失败的次数满足预设次数,表明此门槛的高低确实已经超过在扫地模式下机器人的越障能力,此时,扫地机器人进行路径的规划,并控制自身沿着能够绕开门槛的运动路径进行运动,从而通过门槛。其中,尝试跨越的预设次数也是对应于扫地模式的。
并且在实际应用中,此种尝试跨越障碍物的避障策略也只会出现在门槛高度大于预设越障高度的程度较低时。并且门槛高度高于预设越障高度的程度越小,设置的尝试跨越次数可以越多。当门槛的高于远高于预设越障高度的时,自移动机器人便可以直接规划运动路径,以直接避开此障碍物,不会进行尝试跨越。
除了上述凸起的第一障碍物,扫地机器人的工作环境中还可以包括比如下沉式台阶,地面上的坑等第二障碍物。以下沉式台阶为例,当台阶的高度大于扫地模式下的预设越障高度,则规划出的避障策略可以为:控制扫地机器人改变运动方向,比如使扫地机器人掉头,沿着与台阶相反的方向运动,从而绕开台阶;再比如控制自移动机器人改变运动方式,使其沿着台阶清洁。
以地面上的坑为例,当台阶的深度大于扫地模式下的预设越障高度,则扫地机器人规划出的避障策略可以为:规划一条用于绕开地面上坑的运动路径,以使扫地机器人沿此路径来通过地面上的坑。
无论是地面上具有哪种障碍物,由于扫地机器人是跨越还是避开障碍物的判断依据是障碍物的尺寸信息与扫地工作模式对应的预设尺寸阈值之间的大小关系,因此,即使当扫地机器人处于低越障能力的强拖地模式下时,也不会出现扫地机器人障碍物跨越困难甚至卡死的情况。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (16)
1.一种自移动机器人控制方法,其特征在于,包括:
根据自移动机器人上工作器具的伸缩状态和浮动状态获取所述自移动机器人的工作模式,所述工作模式包括扫地模式、扫拖一体模式,所述扫拖一体模式具体又包括普通拖地模式和强拖模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式对应的预设尺寸阈值确定所述自移动机器人的下一步动作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述尺寸信息和所述工作模式对应的预设尺寸阈值确定所述自移动机器人的下一步动作,包括:
根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人是否需要避开所述障碍物;
若所述自移动机器人需要避开所述障碍物,则规划避障策略,以控制所述自移动机器人按照所述避障策略运动。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述尺寸信息和所述工作模式确定所述自移动机器人是否需要避开所述障碍物,包括:
若所述尺寸信息大于所述工作模式对应的预设尺寸阈值,则控制所述自移动机器人避开所述障碍物。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述障碍物为凸起的第一障碍物;
所述规划避障策略,以使所述自移动机器人根据所述避障策略运动,包括:
规划与所述工作模式对应的避障策略,以使所述自移动机器人根据所述避障策略运动。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述避障策略包括:使所述自移动机器人按照避开所述第一障碍物的运动路径运动;或者,在所述自移动机器人跨越所述第一障碍物失败预设次数后,使所述自移动机器人按照避开所述第一障碍物的运动路径运动,其中,所述预设次数与所述工作模式对应。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述障碍物为凹陷的第二障碍物;
所述规划避障策略,以使所述自移动机器人根据所述避障策略运动,包括:
规划避开所述第二障碍物的运动路径,以使所述自移动机器人按照所述运动路径运动;或者,
控制所述自移动机器人改变运动方向,以使所述自移动机器人向改变后的运动方向运动。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述自移动机器人提供多个工作模式,所述多个工作模式存在各自对应的预测尺寸阈值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述自移动机器人为清洁机器人,所述工作模式包括扫地模式和/或扫拖一体模式;所述尺寸信息为所述障碍物的高度,所述预设尺寸阈值为预设越障高度;所述扫地模式对应的预设越障高度阈值大于所述扫拖一体模式对应的预设越障高度阈值。
9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述自移动机器人无需避开所述障碍物,则控制所述自移动机器人跨越所述障碍物。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息,包括:
获取所述自移动机器人上配置的激光传感器采集到的点云数据;
根据所述点云数据确定所述障碍物的尺寸信息。
11.一种自移动机器人控制装置,其特征在于,包括:
模式获取模块,用于根据自移动机器人上工作器具的伸缩状态和浮动状态获取所述自移动机器人的工作模式,所述工作模式包括扫地模式、扫拖一体模式,所述扫拖一体模式具体又包括普通拖地模式和强拖模式;
尺寸信息获取模块,用于获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
确定模块,用于根据所述尺寸信息和所述工作模式对应的预设尺寸阈值确定所述自移动机器人的下一步动作。
12.一种自移动机器人,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时实现:
根据自移动机器人上工作器具的伸缩状态和浮动状态获取所述自移动机器人的工作模式,所述工作模式包括扫地模式、扫拖一体模式,所述扫拖一体模式具体又包括普通拖地模式和强拖模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式对应的预设尺寸阈值确定所述自移动机器人的下一步动作。
13.一种自移动机器人,包括:结构光发射组件,图像采集组件和控制组件;
其中,所述结构光发射组件用于发射结构光,以使所述结构光投射至位于自移动机器人前方的障碍物;所述图像采集组件用于采集图像,所述图像中包含投射有结构光的障碍物;
所述控制组件用于根据自移动机器人上工作器具的伸缩状态和浮动状态获取所述自移动机器人的工作模式,所述工作模式包括扫地模式、扫拖一体模式,所述扫拖一体模式具体又包括普通拖地模式和强拖模式;根据所述图像确定所述障碍物的尺寸信息;根据所述尺寸信息和所述工作模式对应的预设尺寸阈值确定所述自移动机器人的下一步动作。
14.根据权利要求13所述的机器人,其特征在于,所述结构光发射组件为线形激光传感器;所述图像采集组件为摄像头。
15.根据权利要求14所述的机器人,其特征在于,多个所述线形激光传感器左右对称设置,用于交替发射结构光。
16.一种存储计算机指令的计算机可读存储介质,其特征在于,当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时,致使所述一个或多个处理器至少执行以下的动作:
根据自移动机器人上工作器具的伸缩状态和浮动状态获取所述自移动机器人的工作模式,所述工作模式包括扫地模式、扫拖一体模式,所述扫拖一体模式具体又包括普通拖地模式和强拖模式;
获取所述自移动机器人前方的障碍物的尺寸信息;
根据所述尺寸信息和所述工作模式对应的预设尺寸阈值确定所述自移动机器人的下一步动作。
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