CN111103885A - 机器人的控制方法、装置、电子设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及通信领域，公开了一种机器人的控制方法，包括：确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中，预设地图被划分为N个区域，N个区域中包括至少一个控速区域，每个控速区域标记一种运动状态，N为大于1的自然数；若对应位置位于控速区域内，则将运动状态调整为控速区域标记的运动状态。本发明还公开一种机器人的控制装置、电子设备以及存储介质。本发明公开的机器人的控制方法、装置、电子设备以及存储介质使得机器人在非平整地形能够保持平稳的运动状态。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，特别涉及一种机器人的控制方法、装置、电子设备以及存储介质。
背景技术
随着机器人技术的发展，机器人已经广泛应用在生活的各个方面，如送餐、送货。使用机器人代替部分服务员为顾客服务，能提高服务效率，减少服务人员的数量，进而降低劳动力成本。运输服务机器人作为一类特殊的公共服务机器人，是一套具有自主性、适应性和交互性的综合系统，集成了移动机器人技术、多任务集成、人机交互、多模态分析、路径规划等技术。
然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：对于机器人而言，只有地图的概念，而不知地形是否平整，机器人在非平整地形的区域很难保持平稳的运动状态。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种机器人的控制方法、装置、电子设备以及存储介质，使得机器人在非平整地形能够保持平稳的运动状态。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种机器人控制的方法，包括：确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中，所述预设地图被划分为N个区域，所述N个区域中包括至少一个控速区域，每个所述控速区域标记一种运动状态，N为大于1的自然数；若所述对应位置位于所述控速区域内，则将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。
本发明的实时方式还提供了一种机器人的控制装置，包括：确定模块，用于确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中，所述预设地图被划分为N个区域，所述N个区域中包括至少一个控速区域，每个所述控速区域标记一种运动状态，N为大于1的自然数；调整模块，用于当所述对应位置位于所述控速区域内时，将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。
本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的机器人的控制方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，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机器人的控制方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，将预设地图划分为包括控速区域在内的多个区域，并对每个控速区域标记一种运动状态，当机器人位于控速区域内时，将机器人的运动状态调整为控速区域标记的运动状态。通过在预设地图中划分出控速区域，并在机器人进入控速区域时根据控速区域标记的运动状态调整机器人的运动状态，使得机器人进入非平整地形的区域时可以根据该区域预先标记的运动状态，对自身的运动状态进行调整，如此以来，便可通过将非平整地形所处区域设置为控速区域，并合理设置各个控速区域内的机器人速度，确保机器人在运动过程中能够保持平稳的运动状态。
另外，所述确定机器人当前位置在预设地图中对应的位置之前，还包括：获取预设地图的编码文件；解析所述编码文件得到所述预设地图。通过以编码文件的形式获取预设地图，减小了预设地图占用的存储空间。
另外，所述解析所述编码文件得到所述预设地图，具体为：解析所述编码文件，得到所述预设地图的坐标系数据和所述N个区域的坐标；所述将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态之前，还包括：解析所述编码文件，得到所述控速区域标记的运动状态。机器人在获取到预设地图的编码文件之后，先解析编码文件获取地图的坐标系和区域坐标信息，再根据当前位置是否位于控制区域内确定是否继续解析编码文件获取控速区域标记的运动状态信息，通过在解析编码文件时根据机器人需求获取解析结果，降低机器人解析编码文件的负担、并提升机器人获取解析结果的速度。
另外，所述确定机器人当前位置都在预设地图中对应的位置，具体为：获取机器人坐标系和预设地图坐标系；确定所述机器人坐标系和所述预设地图坐标系的转换关系；根据所述转换关系以及机器人当前位置在所述机器人坐标系中的坐标，确定机器人当前位置在预设地图中对应位置的坐标。
另外，所述至少一个控速区域包含有恒速区域，所述恒速区域标记的运动状态为：以预设速度保持恒速运动。
另外，所述至少一个控速区域包含有变速区域，所述变速区域标记的运动状态为：以预设加速度保持变速运动。
另外，所述至少一个控速区域包含有恒变速区域，所述恒变速区域标记的运动状态为：先以预设加速度进行变速运动直至速度达到预设速度，再以所述预设速度保持恒速运动。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
图1是根据本发明第一实施方式的机器人的控制方法的流程示意图；
图2是根据本发明第二实施方式的机器人的控制方法的流程示意图；
图3是根据本发明第三实施方式的机器人的控制方法的流程示意图；
图4是根据本发明第三实施方式的构建恒速区域的示意图；
图5是根据本发明第三实施方式的构建变速区域的示意图；
图6是根据本发明第三实施方式的构建恒变速区域的示意图；
图7是根据本发明第四实施方式的机器人的控制装置的结构示意图；
图8是根据本发明第五实施方式的电子设备的结构示意图。
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，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种机器人的控制方法，包括：确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中，所述预设地图被划分为N个区域，所述N个区域中包括至少一个控速区域，每个所述控速区域标记一种运动状态，N为大于1的自然数；若所述对应位置位于所述控速区域内，则将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。本方案使得机器人在非平整地形能够保持平稳的运动状态。下面对本实施方式的机器人的控制方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施方式中的机器人的控制方法如图1所示，包括：
步骤101：确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中预设地图被划分为N个区域，N个区域中包括至少一个控速区域，每个控速区域标记一种运动状态。
具体地说，由于机器人服务的场景各不相同，其地形也是各种各样，如类似于无障碍通道的上下坡、地毯、门槛等地形，地砖光滑且平铺面积大的平整地形，有的地砖破损出现坑坑哇哇的非平整地形。当机器人位于平整光滑的地形内时，机器人可以以较高的运动速度保持平稳的运动状态；而当机器人在跨越有高低差的区域的边界或者在非平整地形内运动时，如果机器人继续保持较高的运动速度，会出现剧烈颠簸、抖动甚至翻车的危险。在不同地形下，机器人的运动状态是应当针对地形进行调整，以适应地形使得机器人保持平稳运动。
在本实施方式中，将机器人的活动区域划分为多个区域，包括控速区域(一般是非平整地形，标记运动状态)和非控速区域(一般是平整地形，不标记运动状态)，并可以根据每个区域的地形，预先标记机器人在该区域的运动状态，并在机器人进入该区域时，由机器人自动将运动状态调整为标记的运动状态。其中，每个控速区域标记的运动状态可以是机器人运行的速度参数或者加速度参数。
优选的，在本实施方式中，所述确定机器人当前位置都在预设地图中对应的位置，包括：获取机器人坐标系和预设地图坐标系；确定所述机器人坐标系和所述预设地图坐标系的转换关系；根据所述转换关系以及机器人当前位置在所述机器人坐标系中的坐标，确定机器人当前位置在预设地图中对应位置的坐标。
步骤102：判断对应位置是否在控速区域内，如果是，则进入步骤103；如果否，则进入步骤101。
在本实施方式中，机器人通过判断当前位置是否位于控速区域内，从而确定是否需要调整运动状态。需要说明的是，在实际应用场景中，机器人可以在每次进入新的划分区域后执行该判断步骤。
步骤103：将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。
具体地说，机器人在确认当前处于控速区域内之后，将自身的运动状态调整为该控速区域标记的运动状态。例如，在实际场景中为地毯边缘的控速区域，标记的运动状态为减小运行速度，当机器人进入该控速区域后，减小自身的运行速度，防止因为运行速度过快被地毯边缘绊倒。
与现有技术相比，本发明实施方式，将预设地图划分为包括控速区域在内的多个区域，并对每个控速区域标记一种运动状态，当机器人位于控速区域内时，将机器人的运动状态调整为控速区域标记的运动状态。通过在预设地图中划分出控速区域，并在机器人进入控速区域时根据控速区域标记的运动状态调整机器人的运动状态，使得机器人进入非平整地形的区域时可以根据该区域预先标记的运动状态，对自身的运动状态进行调整，如此以来，便可通过将从而保证机器人在非平整地形所处区域设置为控速区域，并合理设置各个控速区域内的机器人速度，确保机器人在运动过程中能够保持平稳的运动状态。
本发明的第二实施方式涉及一种机器人的控制方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，不同之处在于，第二实施方式在确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置这一步骤之前，还包括步骤：获取预设地图的编码文件，解析编码文件得到预设地图；在将运动状态调整为控速区域标记的运动状态这一步骤之前，还包括步骤：解析编码文件，得到控速区域标记的运动状态。
本实施方式中的机器人的控制方法如图2所示，包括：
步骤201：获取预设地图的编码文件，解析所述编码文件得到所述预设地图。
具体的说，对预设地图进行编码后得到地图的编码文件，并预先将编码文件保存在机器人的存储器中，或者，通过无线连接或有线连接将该编码文件发送给机器人。机器人在获取到该编码文件后，对编码文件进行解析，获得预设地图。
优选的，在本实施方式中，通过编码将预设地图转换为json格式(JavaScriptObject Notation,中文名称：对象简谱)的文件。一方面，json格式作为一种轻量级的数据交换格式，json格式的地图编码文件占用空间小；另一方面，json格式的文件易于解析，机器人可以直接通过底层控制系统解析编码文件。
需要说明的是，在本步骤中，机器人不需要对整个编码文件进行解析，只需要获取预设地图的坐标系数据以及每个控速区域的坐标数据。获取上述数据之后，机器人可以确定当前位置是否位于控速区域内，再根据结果确定是否继续解析文件获取控速区域标记的运动状态，以此降低机器人解析编码文件的负担、并提升机器人获取解析结果的速度。
步骤202：确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中预设地图被划分为N个区域，N个区域中包括至少一个控速区域，每个控速区域标记一种运动状态。
步骤203：判断对应位置是否在控速区域内。
步骤202至步骤203分别与第一实施方式中步骤101至步骤102大致相同，为避免重复，在此不再一一赘述。
步骤204：解析所述编码文件，得到所述控速区域标记的运动状态。
步骤205：将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。
步骤205与第一实施方式中步骤103大致相同，为避免重复，此处不再赘述。
与第一实施方式相比，本实施方式中，机器人在获取到预设地图的编码文件之后，先解析编码文件获取地图的坐标系和区域坐标信息，再根据当前位置是否位于控制区域内确定是否继续解析编码文件获取控速区域标记的运动状态信息，通过在解析编码文件时根据机器人需求获取解析结果，降低机器人解析编码文件的负担、并提升机器人获取解析结果的速度。
本发明的第三实施方式涉及一种机器人的控制方法。第三实施方式在第一实施方式的基础上做了进一步细化，在将运动状态调整为所述控制区域标记的运动状态这一步骤中，若所述控速区域为恒速区域，则将运动状态调整为以预设速度保持恒速运动。
本实施方式中的机器人的控制方法如图3所示，包括：
步骤301：确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中预设地图被划分为N个区域，N个区域中包括至少一个控速区域，每个控速区域标记一种运动状态，控速区域包括恒速区域。
步骤302：判断对应位置是否在控速区域内，如果是，进入步骤303，如果否，进入步骤301。
步骤301至步骤302分别与第一实施方式中步骤101至步骤102大致相同，为避免重复，在此不再一一赘述。
步骤303：将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态，其中，恒速区域标记的运动状态为：以预设速度保持恒速运动。
具体地说，控速区域可以包含恒速区域，所述恒速区域标记的运动状态为：以预设速度保持恒速运动。恒速区域一般适配同一种地形平铺面积比较大的区域，比如说大面积使用同种地砖铺设的大厅，如图4所示，在该区域中构建恒速区域时，可以针对区域中的障碍物，构建不规则形状的任意多边形的恒速区域。恒速区域标记的运动状态为机器人运行的速度在整个恒速区域内保持不变，在预先设置地图时需要提供保持恒速运动的速度参数。设置恒速区域可以使得机器人在同一种地形平铺面积较大的区域中保持平稳的运动状态。
此外，控速区域也可以包含变速区域，所述变速区域标记的运动状态为：以预设加速度保持变速运动。变速区域一般适配面积较小的、有高度差的区域(比如说台阶、地毯边缘或上下坡)，如图5所示，通过在地图上构建指定长度参数的矩形区域作为变速区域，并使得该变速区域覆盖有高度差的区域，使机器人在行进至有高度差的区域时提前进行变速运动。变速区域标记的运动状态为机器人运行的加速度在整个变速区域内保持不变，在预先设置地图时需要提供进行变速运动的加速度参数。设置变速区域可以使得机器人在经过包含有高度差的区域时保持平稳的运动状态。
此外，控速区域也可以包含恒变速区域，所述恒变速区域标记的运动状态为：先以预设加速度进行变速运动直至速度达到预设速度，再以所述预设速度保持恒速运动。恒变速区域一般适配狭长地形的区域(如走廊)，机器人可以利用该地形进行变速运动，以获取一个较大或者较小的速度。如图6所示，在地图上确定一条单直线，并根据指定的单直线左右两边的长度参数，构建一个矩形区域作为恒变速区域。在恒变速区域中，机器人以预设的加速度进行变速运动，直至机器人的运动速度达到预设值时，或者机器人从指定的单直线一边的矩形区域进入另一边的矩形区域时，机器人改为进行恒速运动。恒变速区域标记的运动状态为：先以预设加速度进行变速运动直至速度达到预设速度，再以所述预设速度保持恒速运动，在预先设置地图时需要提供进行恒速运动的速度参数，以及进行变速运动的加速度参数。设置恒变速区域可以使得机器人在狭长地形中保持平稳的运动状态。
与现有技术相比，本发明实施方式，将预设地图划分为包括控速区域在内的多个区域，并具体提供了控速区域的划分方法，再对每个控速区域标记一种运动状态，当机器人位于控速区域内时，将机器人的运动状态调整为控速区域标记的运动状态。通过在预设地图中划分出控速区域，并在机器人进入控速区域时根据控速区域标记的运动状态调整机器人的运动状态，使得机器人进入非平整地形的区域时可以根据该区域预先标记的运动状态，对自身的运动状态进行调整，如此以来，便可通过将从而保证机器人在非平整地形所处区域设置为控速区域，并合理设置各个控速区域内的机器人速度，确保机器人在运动过程中能够保持平稳的运动状态。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第四实施方式涉及一种机器人的控制装置，包括：确定模块401和调整模块402，具体结构如图7所示：
确定模块401，用于确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中，所述预设地图被划分为N个区域，所述N个区域中包括至少一个控速区域，每个所述控速区域标记一种运动状态，N为大于1的自然数；
调整模块402，用于当所述对应位置位于所述控速区域内时，将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。
在一个例子中，所述机器人的控制装置还包括解析模块，所述解析模块用于获取预设地图的编码文件；解析所述编码文件得到所述预设地图。
在一个例子中，所述解析模块具体用于解析所述编码文件，得到所述预设地图的坐标系数据和所述N个区域的坐标；解析所述编码文件，得到所述控速区域标记的运动状态。
在一个例子中，所述确定模块具体用于获取机器人坐标系和预设地图坐标系；确定所述机器人坐标系和所述预设地图坐标系的转换关系；根据所述转换关系以及机器人当前位置在所述机器人坐标系中的坐标，确定机器人当前位置在预设地图中对应位置的坐标。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的装置实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明第五实施方式涉及一种电子设备，如图8所示，包括至少一个处理器501；以及，与至少一个处理器501通信连接的存储器502；其中，存储器502存储有可被至少一个处理器501执行的指令，指令被至少一个处理器501执行，以使至少一个处理器501能够执行上述的机器人的控制方法实施例。
其中，存储器502和处理器501采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器501和存储器502的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器501处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器501。
处理器501负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时、外围接口、电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器502可以被用于存储处理器501在执行操作时所使用的数据。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，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机器人的控制方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种机器人的控制方法，其特征在于，包括：
确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中，所述预设地图被划分为N个区域，所述N个区域中包括至少一个控速区域，每个所述控速区域标记一种运动状态，N为大于1的自然数；
若所述对应位置位于所述控速区域内，则将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。
2.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述确定机器人当前位置在预设地图中对应的位置之前，还包括：
获取预设地图的编码文件；
解析所述编码文件得到所述预设地图。
3.根据权利要求2所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述解析所述编码文件得到所述预设地图，具体为：
解析所述编码文件，得到所述预设地图的坐标系数据和所述N个区域的坐标；
所述将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态之前，还包括：
解析所述编码文件，得到所述控速区域标记的运动状态。
4.根据权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述确定机器人当前位置都在预设地图中对应的位置，具体为：
获取机器人坐标系和预设地图坐标系；
确定所述机器人坐标系和所述预设地图坐标系的转换关系；
根据所述转换关系以及机器人当前位置在所述机器人坐标系中的坐标，确定机器人当前位置在预设地图中对应位置的坐标。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述至少一个控速区域包含有恒速区域，所述恒速区域标记的运动状态为：以预设速度保持恒速运动。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述至少一个控速区域包含有变速区域，所述变速区域标记的运动状态为：以预设加速度保持变速运动。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述至少一个控速区域包含有恒变速区域，所述恒变速区域标记的运动状态为：先以预设加速度进行变速运动直至速度达到预设速度，再以所述预设速度保持恒速运动。
8.一种机器人的控制装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定机器人当前位置在预设地图中的对应位置，其中，所述预设地图被划分为N个区域，所述N个区域中包括至少一个控速区域，每个所述控速区域标记一种运动状态，N为大于1的自然数；
调整模块，用于当所述对应位置位于所述控速区域内时，将运动状态调整为所述控速区域标记的运动状态。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7中任一项所述的机器人的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的机器人的控制方法。
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