CN111513626A - 移动设备的避障方法及移动设备 - Google Patents

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CN111513626A CN202010613772.8A CN202010613772A CN111513626A CN 111513626 A CN111513626 A CN 111513626A CN 202010613772 A CN202010613772 A CN 202010613772A CN 111513626 A CN111513626 A CN 111513626A
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张弥
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Abstract

本发明是关于一种移动设备的避障方法及移动设备，涉及设备移动领域，本发明包括：若移动设备沿预先规划的路线移动过程中监测到障碍物，则沿障碍物进行移动并在移动过程中检测移动设备是否移动到预先规划的路线上；其中沿障碍物进行移动过程中，根据与障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动；若检测到移动设备移动到预先规划的路线上，则继续沿预先规划的路线移动。由于本发明实施例能够根据与障碍物之间的距离交替采用直线移动的方式和采用圆弧移动的方式移动躲避障碍物，回到预先规定的路线继续移动，提高移动效率。

Description

移动设备的避障方法及移动设备
技术领域
本发明涉及设备移动领域，尤其涉及一种移动设备的避障方法及移动设备。
背景技术
移动设备在移动之前，会根据空间中的空闲的区域预先确定移动路线，然后移动设备按照预先设定的移动路线进行移动，然而，由于空间中的空闲的区域很可能会改变，导致移动设备在按照预先设定的移动路线移动过程中，可能遇到障碍物。
例如，当移动设备为清洁机器人时，清洁机器人在进行室内清扫时，会建立虚拟地图，会记录室内的沙发、墙等障碍物，绘出一张可进行清扫的区域，并根据该区域规划清扫路线。然而，当新增加的家具或者人们移动家具的位置时，往往会放置在室内的空闲区域，即清扫区域，如果清洁机器人还按照之前规划的清扫路线移动，会可能会遇到障碍物。
可知，按照预先设定的移动路线移动过程中遇到障碍物，可能会重新选择移动路线，导致移动效率比较低。
发明内容
本发明提供一种移动设备的避障方法及移动设备，能够在沿预先规定的路线移动过程中，在遇到障碍物时绕开障碍物，回到预先规定的路线继续移动，提高移动效率。
第一方面，本发明实施例提供的一种移动设备的避障方法，应用于移动设备中，包括：
若移动设备沿预先规划的路线移动过程中监测到障碍物，则沿所述障碍物进行移动并在移动过程中检测所述移动设备是否移动到所述预先规划的路线上；其中沿所述障碍物进行移动过程中，根据与所述障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动；
若检测到所述移动设备移动到所述预先规划的路线上，则继续沿所述预先规划的路线移动。
上述方法，能够在沿预先规定的路线移动时，若遇到障碍物，根据与障碍物之间的距离，交替采用直线移动的方式和采用圆弧移动的方式移动沿障碍物进行移动，同时在沿障碍物移动过程中，发现移动设备回到预先规划的路线时，继续沿预先规划的路线移动，相比于现有技术重新确定规划路线来说，提高了移动效率。
在一种可能的实施方式中，所述沿所述障碍物进行移动并在移动过程中检测所述移动设备是否移动到所述预先规划的路线上，包括：
在通过碰撞传感器感应到所述障碍物后，进行原地旋转，以及在原地旋转过程中检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离；若在原地旋转过程中检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则停止原地转动；
进行向前的直线移动，以及在直线移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在直线移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离不在预设的沿边距离范围中，则按照与所述原地旋转相反的方向进行圆弧移动，以及在圆弧移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在圆弧移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则返回进行向前的直线移动的步骤。
上述方式，在避障过程中实时监测与障碍物之间的距离，在通过碰撞传感器感应到障碍物时，采用原地旋转的方式改变移动设备的移动方向，在距离在预设的沿边距离范围中，即移动方向与障碍物的边缘线平行时，则采用向前的直线移动，并在向前移动过程中，检测到距离不在预设的沿边距离范围中，即移动方向与障碍物的边缘线偏离平行，则采用圆弧移动，将距离调整到预设的沿边距离范围中，并继续进行向前的直线移动，这样交替进行移动时，能够更好的根据障碍物的形状进行移动，从而提高移动的效率。
在一种可能的实施方式中，所述进行圆弧移动，包括：
以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动；
若在圆弧移动过程中检测到所述距离比前一刻检测到的所述距离和后一刻检测到的所述距离均小，则停止以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，在圆弧移动停止的移动方向上向前移动，以及在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测所述距离；
若在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值大于预设范围，则重新以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动。
上述方法，在通过预设的圆弧移动路线进行圆弧移动时，在圆弧移动过程中检测到距离比前一刻检测到的距离和后一刻检测到的距离均小，则说明移动设备移动到与障碍物的边缘线平行的状态，若向前移动过程中检测到距离与前一刻检测到的距离的差值大于预设范围，则说明并没有移动出障碍物的角，则重新再以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，能够提高移动的准确率。
在一种可能的实施方式中，所述进行原地旋转，包括：
根据感应位置与旋转方向的对应关系，确定碰撞传感器感应到所述障碍物的当前感应位置对应的旋转方向；
在虚拟地图中，检测所述移动设备以当前旋转方向进行原地旋转时在移动方向上是否有其他障碍物；
若有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向的反方向作为实际旋转方向，在预设的第一角度范围内进行原地旋转；
若没有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向作为实际旋转方向，在预设的第二角度范围内进行原地旋转，所述第一角度范围比第二角度范围的范围大。
上述方法，为了避免原地旋转后，前进的方向上依然存在其他障碍物，则通过在检测到其他障碍物时，以当前感应位置对应的旋转方向的反方向作为实际旋转方向，以小角度进行原地旋转，没有障碍物时，以感应位置对应的旋转方向作为实际旋转方向，进行大角度旋转，从而均能够避免再次发送碰撞的情况。
在一种可能的实施方式中，所述移动设备包括多个距离传感器时，检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离，包括：
根据所述原地旋转的实际旋转方向与距离传感器的对应关系，确定所述原地旋转的当前的实际旋转方向对应的距离传感器；
通过确定出来的距离传感器检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离。
上述方法，能够通过原地旋转的实际旋转方向与距离传感器的对应关系，确定当前实际旋转方向对应的距离传感器，通过距离传感器检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离，从而避免在移动设备包括多个距离传感器时，包括多个距离，造成控制混乱的情况，提高控制效率。
第二方面，本发明实施例提供的一种移动设备，包括：存储器和处理器：
所述存储器用于存储移动设备运行时所使用的程序代码；
所述处理器用于执行所述程序代码，以实现如下过程：
若移动设备沿预先规划的路线移动过程中监测到障碍物，则沿所述障碍物进行移动并在移动过程中检测所述移动设备是否移动到所述预先规划的路线上；其中沿所述障碍物进行移动过程中，根据与所述障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动；
若检测到所述移动设备移动到所述预先规划的路线上，则继续沿所述预先规划的路线移动。
在一种可能的实施方式中，所述处理器，具体用于：
在通过碰撞传感器感应到所述障碍物后，进行原地旋转，以及在原地旋转过程中检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离；若在原地旋转过程中检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则停止原地转动；
进行向前的直线移动，以及在直线移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在直线移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离不在预设的沿边距离范围中，则按照与所述原地旋转相反的方向进行圆弧移动，以及在圆弧移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在圆弧移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则返回进行向前的直线移动的步骤。
在一种可能的实施方式中，所述处理器，具体用于：
以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动；
若在圆弧移动过程中检测到所述距离比前一刻检测到的所述距离和后一刻检测到的所述距离均小，则停止以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，在圆弧移动停止的移动方向上向前移动，以及在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测所述距离；
若在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值大于预设范围，则重新以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动。
在一种可能的实施方式中，所述处理器，具体用于：
根据感应位置与旋转方向的对应关系，确定碰撞传感器感应到所述障碍物的当前感应位置对应的旋转方向；
在虚拟地图中，检测所述移动设备以当前旋转方向进行原地旋转时在移动方向上是否有其他障碍物；
若有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向的反方向作为实际旋转方向，在预设的第一角度范围内进行原地旋转；
若没有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向作为实际旋转方向，在预设的第二角度范围内进行原地旋转，所述第一角度范围比第二角度范围的范围大。
在一种可能的实施方式中，所述处理器，具体用于：所述移动设备包括多个距离传感器时，根据所述原地旋转的实际旋转方向与距离传感器的对应关系，确定所述原地旋转的当前的实际旋转方向对应的距离传感器；
通过确定出来的距离传感器检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离。
第三方面，本申请还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理单元执行时实现第一方面所述移动设备的避障方法的步骤。
另外，第二方面至第三方面中任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例提供的一种移动设备的避障方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种移动设备避障的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种移动设备的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种移动设备进行原地旋转时通过距离传感器检测移动设备与障碍物之间的距离的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种移动设备在躲避圆形障碍物的路线的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种移动设备在躲避六边形障碍物的路线的示意图；
图7是本发明实施例提供的一种移动设备在按照顺时针方向进行原地旋转的示意图；
图8是本发明实施例提供的一种移动设备在按照逆时针方向进行原地旋转的示意图；
图9是本发明实施例提供的一种移动设备在躲避障碍物时遇到其他障碍物时移动的示意图；
图10是本发明实施例提供的一种移动设备在躲避障碍物时根据不同的旋转方向采用不同的距离传感器进行测距的示意图；
图11是本发明实施例提供的一种移动设备的结构框图；
图12是本发明实施例提供的另一种移动设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
以下结合附图对本发明的技术进行详细阐述。
结合图1所示，示出了本发明实施例提供的一种移动设备的避障方法，包括以下步骤：
S100：若移动设备沿预先规划的路线移动过程中监测到障碍物，则沿障碍物进行移动并在移动过程中检测移动设备是否移动到预先规划的路线上；其中沿障碍物进行移动过程中，根据与障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动；
S101：若检测到移动设备移动到预先规划的路线上，则继续沿预先规划的路线移动。
由于物体的形状是由边和角的组成的，就算是圆，也是无数边以及角组成的，基于此，在进行移动时，这样可以在边上进行直线移动，在角上进行圆弧移动，这样进行交替移动，以此回到预先规划的路线中，从而能够躲避障碍物。
结合图2所示，圆点表示移动设备，障碍物的形状为方形，方形的四个顶点为a、b、c、d，预先规划的路线为直线，移动设备在预先规划的路线上进行移动时，检测到预先规划的路线的A点上有障碍物，则可以通过本发明提供的方式进行移动。即移动设备感应到障碍物，由于移动设备感应到障碍物时，移动设备处在障碍物的边ab上，所以，移动设备沿移动轨迹AB进行直线移动才能避免碰撞障碍物，在障碍物的拐角b处，移动设备沿拐角b进行圆弧移动才能避免与障碍物的拐角b进行碰撞，圆弧移动的移动轨迹为BC。
在完成圆弧移动后，移动设备又处在障碍物的边bc上，所以，移动设备继续沿移动轨迹CD进行直线移动才能避免碰撞障碍物，在障碍物的拐角c处，同样的，移动设备进行圆弧移动，圆弧移动的轨迹为DE，然后移动设备又处在障碍物的边cd上，进行直线移动，从而可以移动到预先规划的路线上，即F点，在F点上，移动设备继续沿预先规划的路线进行移动。在沿障碍物进行移动过程中，交替使用直线移动和圆弧移动，从而能够躲避障碍物。
其中，该向前的直线移动时会采用PID进行微调。
其中，移动设备可以为清洁机器人、自动配货小车等具有移动功能的设备。
当移动设备为清洁机器人时，清洁机器人会预先设定清扫的路线，在清洁机器人进行清扫过程中，实时监测预先设定清扫的路线上是否有障碍物，如果监测到障碍物，则根据清洁机器人与障碍物之间的距离交替进行直线移动清扫和圆弧移动清扫，不仅可以避开障碍物，还能清扫障碍物的周边位置，提高清洁效率。
当移动设备为自动配货小车时，会采用自动配货小车在仓库中进行配货，自动配货小车会按照预先设定的配货路线进行移动，将货物送到指定的地点。在自动配货小车进行配货过程中，实时监测预先设定的配货路线上是否有障碍物，如果监测到障碍物，则根据自动配货小车与障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动，从而不仅可以避开障碍物，还能将货物配送到指定的地点上。
在移动设备沿预先规定的路线进行移动过程中，监测预先规定的路线中是否有障碍物，如果监测到路线上有障碍物，会首先改变移动设备的移动方向，然后交替进行直线移动和圆弧移动，以避开障碍物，具体来说：
在通过碰撞传感器感应到障碍物后，进行原地旋转，以及在原地旋转过程中检测移动设备与所述障碍物之间的距离；若在原地旋转过程中检测到距离在预设的沿边距离范围中，则停止原地转动；
进行向前的直线移动，以及在直线移动过程中检测是否移动到预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在直线移动过程中未检测出移动到预先规划的路线上，且检测到距离不在预设的沿边距离范围中，则按照与原地旋转相反的方向进行圆弧移动，以及在圆弧移动过程中检测是否移动到预先规划的路线上以及继续检测距离；
若在圆弧移动过程中未检测出移动到预先规划的路线上，且检测到距离在预设的沿边距离范围中，则返回进行向前的直线移动的步骤。
结合图3所示，移动设备的前方的圆弧为碰撞传感器300，圆弧上的每一个位置均能感应障碍物；移动设备的侧面设置距离传感器301，距离传感器301在检测移动设备和障碍物时的测距方向与移动设备的移动方向垂直。
其中本发明移动设备可以按照多个距离传感器，图3仅以一个距离传感器为例进行测距说明。
结合图4所示，通过碰撞传感器300感应到障碍物后，此时距离传感器301的测距方向与移动设备的移动方向处于垂直的状态，距离传感器301无法测量到移动设备与障碍物之间的距离。移动设备首先采用原地旋转的方式改变移动方向，以障碍物的中心为旋转中心，按照逆时针进行原地旋转为例，原地旋转过程中，移动设备与障碍物之间的距离越来越小，直到移动设备与障碍物之间的距离达到最小距离，说明移动设备的移动方向与障碍物的边缘线平行。
虽然本发明在进行原地旋转的目的是将移动设备的移动方向与障碍物的边缘线平行，但是由于障碍物可能边缘并不会绝对的平滑，所以，取该最小距离对应的范围作为预设的沿边距离范围，最小距离对应的范围可以理解为最小距离的误差形成的范围，该误差可以通过人工进行设定，例如最小距离为4厘米，设置误差为0.2厘米，则预设的沿边距离范围为3.8厘米到4.2厘米。
同时，向前的直线移动过程中采用比例积分微分方式PID进行微调，微调后，使得距离在预设的沿边距离范围。
碰撞传感器与障碍物发生实际物理意义上的碰撞，触发移动设备进行原地旋转，由于移动设备在原地旋转过程中移动设备的位置未发生改变，所以，移动设备会以碰撞时的位置进行原地旋转，从而导致原地旋转过程中又多次碰撞到障碍物。
基于此，移动设备若确定碰撞传感器碰撞到障碍物，则后退预设距离，其中后退预设距离为预设的沿边距离范围中的值，之后再通过原地旋转，改变移动设备的移动方向，使得距离传感器检测的距离能够在原地旋转的过程中改变为预设的沿边距离范围中的值。例如预设的沿边距离范围为3.8厘米到4.2厘米，预设距离可以取4厘米。移动设备碰撞到障碍物，进行后退4厘米，并原地旋转，通过距离传感器检测距离，则距离最小可以为4厘米。
碰撞传感器的工作原理除了上述介绍的需要与障碍物发生实际物理意义上的碰撞才能够检测到障碍物之外，还可以是移动设备与障碍物相隔的预先设定的距离就可以感应到障碍物，碰撞传感器以该工作原理进行工作时，预先设定的距离可以为预设的沿边距离范围。这样在相隔预先设定的距离时，停止继续沿预先规定的路线移动，进行原地旋转，使得移动设备的移动方向调整为与障碍物的边缘平行，进而对障碍物进行绕行。
原地旋转停止，进行直线移动，在直线移动过程中实时检测移动设备与障碍物之间的距离，并检测移动设备的位置，判断检测到的位置是否在预先规划的路线上，当沿直线前进的过程中距离变化为不在预设的沿边距离范围中，则说明移动设备与障碍物距离比较远，可能达到障碍物的角处，即采用圆弧移动，使移动设备的移动方向转向障碍物侧，回到预设的沿边距离范围，直线移动，距离不在预设的沿边距离范围后，再圆弧移动，直到移动设备移动到预先规划的路线上。
结合图5所示，以障碍物的形状以圆形为例，其中，预先规划的路线为直线，当移动设备碰撞到圆形障碍物时，停止移动，进行原地旋转，从而调整移动设备的移动方向，并在原地旋转过程中检测移动设备与障碍物之间的距离，当检测到距离h1在预先的沿边距离范围后，即说明移动设备与障碍物的边缘平行，进行向前的直线移动，当检测到距离变化为h2时，由于h2不在预先的沿边距离范围，则进行圆弧移动，在圆弧移动过程中依然检测移动设备与障碍物之间距离，检测到距离变化为h3时，由于h3在预先的沿边距离范围内，则停止圆弧移动，变化为向前的直线移动，这样以距离为参考项来回的进行直线移动和圆弧移动，直到重新回到预先规划的路线中。
需要说明的是，当预设的沿边距离范围设定的范围比较大时，在躲避圆形的障碍物时，由于圆形的特点，所以，直线移动的距离会比较长，这样移动会绕着障碍物走比较长的路线。
当预设的沿边距离范围设定的范围越小时，在躲避圆形的障碍物时，由于圆形的特点，移动设备检测到与障碍物之间的距离变化越快，则直线移动的距离越短，这样进行圆弧移动，从而能够更加贴合圆形形状，从而使得更加快速的移动到预先规划的路线上。
结合图6所示，以障碍物的形状以六边形为例，其中，预先规划的路线为直线，当移动设备碰撞到六边形的障碍物时，停止向前移动，进行原地旋转，从而调整移动设备的移动方向，并在原地旋转过程中检测移动设备与障碍物之间的距离，当检测到距离h4在预先的沿边距离范围后，即移动设备与障碍物的边缘平行，进行向前的直线移动，当检测到距离变化为h5时，由于h5不在预先的沿边距离范围，则进行圆弧移动，在圆弧移动过程中依然检测移动设备与障碍物之间距离，并实时判断距离是否在预设的沿边距离范围内，检测到距离变化为h6时，由于h6在预先的沿边距离范围内，则停止圆弧移动，变化为向前的直线移动，在向前的直线移动过程中，检测距离，判断距离是否在预设的沿边距离范围内，若距离变化到h7时，由于h7不在预先的沿边距离范围内，则停止向前的直线移动，改为圆弧移动，圆弧移动过程中依然检测移动设备与障碍物之间距离，并实时判断距离是否在预设的沿边距离范围内，检测到距离变化为h8时，由于h8在预先的沿边距离范围内，则停止圆弧移动，变化为向前的直线移动，在向前的直线移动过程中，若距离变化到h9时，由于h9不在预先的沿边距离范围内，则停止向前的直线移动，改为圆弧移动，检测到距离变化为h10时，由于h10在预先的沿边距离范围内，则停止圆弧移动，改为向前的直线移动，从而顺利达到预先规划的路线上，然后移动设备沿着预先规划的路线移动。
当通过碰撞传感器检测到障碍物时，移动设备已经距离障碍物比较近，此时，如果移动设备的移动速度比较快时，会使得移动设备与障碍物的碰撞力度比较大，从而会容易对移动设备造成物理上的损坏，基于此，本发明实施例还提供了一种方式：
通过移动设备上安装的激光雷达传感器检测预先规划的路线上的障碍物；
当检测到所述障碍物后，判断所述移动设备的当前移动速度是否大于预先设定的移动速度；如果是，则将所述移动设备从当前移动速度调整为预先设定的移动速度，使得移动设备按照预先设定的移动速度进行移动。如果否，则继续采用当前的移动速度进行移动。
通过上述方式，可以使得移动设备与障碍物发生碰撞时，碰撞力度减小，提高移动设备的使用寿命。
在圆弧移动中，本发明提供采用预设的角速度和圆弧半径进行圆弧移动。
由于障碍物可能是圆形，圆形的角度变化过程比较快，所以，移动设备在沿直线进行移动时，距离可能会快会不在预设的沿边距离范围，基于此，本发明提供了：
以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动；
若在圆弧移动过程中检测到所述距离比前一刻检测到的所述距离和后一刻检测到的所述距离均小，则停止以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，在圆弧移动停止的移动方向上向前移动，以及在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测所述距离；
若在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值大于预设范围，则重新以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动。
其中，在圆弧移动过程中检测到距离比前一刻检测到的距离和后一刻检测到的距离均小，说明当前刻的距离是最小的。距离最小，移动设备的移动方向与障碍物的边缘线平行，当距离最小时，距离在预设的沿边距离范围内，则停止以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，在圆弧移动停止的移动方向向前移动，并且在圆弧移动停止的移动方向向前移动的过程中检测与障碍物之间的距离，若在圆弧移动停止的移动方向向前移动的过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值大于预设范围，即说明若按照当前的方向继续前进，移动设备在偏离障碍物的反向移动，这种情况通常会出现在障碍物是圆形的时候，所以，重新以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动。直到在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值小于等于预设范围，则继续以直线移动，该直线移动时会采用PID进行微调。
然而障碍物有角的情况下，角可以为钝角、锐角、直角，如果统一采用相同的预设的角速度和圆弧半径，即相同的圆弧移动路线进行移动时，当未进行圆弧移动时，直线移动过程中检测到与障碍物之间的距离比较临近预设的沿边距离范围的上限值，可能会造成当出现移动设备的移动方向与障碍物的边缘平行时，通过距离传感器检测到的移动设备与障碍物之间的距离大于预设的沿边距离范围，即虽然移动设备的移动方向与障碍物的边缘平行，移动设备可以进行向前的直线移动时，但距离比较大，那么移动路线也会比较大。
所以，为了能够尽量的减少移动路线，则出现移动设备的移动方向与障碍物的边缘平行的情况，调整移动设备与障碍物之间的距离，使其在预设的沿边距离范围。例如，当预设的沿边距离范围为3.8厘米到4.2厘米之间时，如果移动设备在出现移动设备的移动方向与障碍物的边缘平行时，移动设备与障碍物之间的距离为5厘米，则调整移动设备与障碍物之间的距离。
以相同的角速度和圆弧半径进行移动时，障碍物的角为钝角，相比于障碍物的角为锐角，对应的检测到的距离会比较小，所以，基于该特征，本发明以下方式进行圆弧移动：
若在进行圆弧移动的前一刻检测到所述距离大于第一阈值，则以第一圆弧半径和角速度进行圆弧移动；
若在进行圆弧移动的前一刻检测到所述距离小于第一阈值且大于第二阈值，则以第二圆弧半径和角速度进行圆弧移动，第一圆弧半径小于第二圆弧半径。
其中，第一阈值和第二阈值均在预设的沿边距离范围内，第一阈值可以设定为临近预设的沿边距离范围的上限值的数值，第二阈值可以根据锐角下容易出现移动设备的移动方向与障碍物的边缘平行的情况的距离值。第一阈值和第二阈值可以根据用户自行进行设定。
其中所述距离小于第一阈值，大于第二阈值，说明在进入障碍物的角之前，在移动设备与障碍物之间的距离比较大，那么进行圆弧移动后，移动设备与障碍物的另一侧平行时，与障碍物之间的距离也会比较大，而且很有可能会超过预设的沿边距离范围，本发明采用第二圆弧半径作为圆弧移动的半径，从而使得距离调整到预设的沿边距离范围。
大于第一阈值，说明移动设备距离障碍物比较远，且比采用第二圆弧半径时的距离还要远，采用小于第二圆弧半径的圆弧移动时的圆弧半径，从而使得距离调整到预设的沿边距离范围。
在移动设备开始避障的时候，移动设备可以按照预设的旋转方向进行原地旋转。
其中，预先设定的圆弧移动路线是根据开发人员对比大量的障碍物的角度，以及各种情况的移动时进行预先设定的。
由于障碍物的角可以包括锐角、直角、钝角，所以为了避免移动过程中，如果圆弧的弧度过小，在障碍物的角为钝角时，移动设备由当前的边旋转到另一边时，会碰撞到另一边。所以，设定的圆弧移动路线的弧度一般比较大。
再结合图3所示，碰撞传感器的感应部件为半圆，即图像中环形部分，当图像中环形部分的中心位置碰撞到障碍物时，则按照预设的旋转方向进行旋转。其中，预设的旋转方向为顺时针方向或者逆时针方向。
其中当移动设备按照预设的旋转方向进行原地旋转时，在避障过程中，检测移动设备和障碍物之间的距离所使用的距离传感器设置在预设的移动设备的位置上，例如，当预设的旋转方向为顺时针方向时，移动设备的距离传感器设置在移动设备的左侧，当预设的旋转方向为逆时针方向时，移动设备的距离传感器设置在右侧。
然而，如果一直按照预先设定的旋转方向进行旋转时，例如顺时针旋转，左侧的环形部分感应到障碍物，原地旋转到移动方向与障碍物的边缘平行对应的旋转角度为第一角度，如果右侧的环形部分感应到障碍物，原地旋转到移动方向与障碍物的边缘平行对应的旋转角度为第二角度，其中第一角度大于第二角度，所以，为了提高避障的效率，本发明提出了一种方式：
根据感应位置与旋转方向的对应关系，确定碰撞传感器感应到障碍物的当前感应位置对应的旋转方向；
按照确定的旋转方向进行原地旋转。
结合图7所示，其中碰撞到障碍物时的碰撞传感器的感应部件对应的点作为感应位置，即图7中圆点O的位置。其中，本发明将从移动设备的中心线将半圆的两侧分开，左侧和右侧，左侧的环形部分中感应到障碍物时，感应位置设定为左侧，右侧的环形部分中感应到障碍物时，感应位置设定为右侧。左侧感应位置对应的旋转方向为顺时针旋转，右侧感应位置对应的旋转方向为逆时针旋转。
结合图7所示，当感应位置为左侧时，沿顺时针的方向进行原地转动时，针对的角度，相对于结合图8所示转动的角度比较小，所以通过本发明的设定可以提高避障效率。
然而，有时为了躲避障碍物，会再次遇到其他的障碍物，为了尽量在躲避障碍物的情况下再次遇到其他的障碍物，本发明实施例提供了一种进行原地旋转的方式，具体为：
根据感应位置与旋转方向的对应关系，确定碰撞传感器感应到障碍物的当前感应位置对应的旋转方向；
在虚拟地图中，检测移动设备以当前旋转方向进行原地旋转时在移动方向上是否有其他障碍物；
若有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向的反方向作为实际旋转方向，在预设的第一角度范围内进行原地旋转；
若没有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向作为实际旋转方向，在预设的第二角度范围内进行原地旋转，所述第一角度范围比第二角度范围的范围大。
其中，虚拟地图为移动设备预先建立的，该虚拟地图上包括移动设备移动区域内的障碍物的位置以及大小，移动设备会在除了移动区域内的障碍物的位置之外的空白的区域中预先规划路线。
结合图9所示，当按照感应位置对应的旋转方向旋转时，会在直行过程中遇到墙，即该墙没有在预先规定的路线上，但为了躲避在预先设定的路线上的方形的障碍物时，会碰到墙，所以，采用与感应位置对应的旋转方向相反的逆时针的方向进行移动。
由于具有顺时针旋转和逆时针旋转的情况，所以，本发明在移动设备布设距离传感器时，也会将距离传感器设置在移动设备的左侧和右侧，对于移动设备在避障过程中进行检测距离对应的距离传感器的选择方式为：
所述移动设备包括多个距离传感器时，根据原地旋转的实际旋转方向与距离传感器的对应关系，确定原地旋转的当前的实际旋转方向对应的距离传感器；
通过确定出来的距离传感器检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离。
结合图10所示，移动设备包括第一距离传感器1000和第二距离传感器1010；第一距离传感器1000设置在移动设备的右侧，第二距离传感器1010设置在移动设备的左侧，则顺时针方向对应第二距离传感器1010，逆时针方向对应第一距离传感器1000。
当原地旋转的实际旋转方向为顺时针方向，则移动设备的左侧会与障碍物临近，所以，采用第二传感器1010进行检测移动设备与障碍物之间的距离，当原地旋转的实际旋转方向为逆时针方向，则移动设备的右侧会与障碍物临近，所以，采用第一传感器1000进行检测移动设备与障碍物之间的距离。
本发明实施例提供了一种移动设备1100，结合图11所示，包括：存储器1120和处理器1110：
所述存储器1120用于存储移动设备运行时所使用的程序代码；
所述处理器1110用于执行所述程序代码，以实现如下过程：
若移动设备沿预先规划的路线移动过程中监测到障碍物，则沿所述障碍物进行移动并在移动过程中检测所述移动设备是否移动到所述预先规划的路线上；其中沿所述障碍物进行移动过程中，根据与所述障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动；
若检测到所述移动设备移动到所述预先规划的路线上，则继续沿所述预先规划的路线移动。
在一些实施例中，所述处理器1110，具体用于：
在通过碰撞传感器感应到所述障碍物后，进行原地旋转，以及在原地旋转过程中检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离；若在原地旋转过程中检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则停止原地转动；
进行向前的直线移动，以及在直线移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在直线移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离不在预设的沿边距离范围中，则按照与所述原地旋转相反的方向进行圆弧移动，以及在圆弧移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在圆弧移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则返回进行向前的直线移动的步骤。
在一些实施例中，所述处理器1110，具体用于：
以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动；
若在圆弧移动过程中检测到所述距离比前一刻检测到的所述距离和后一刻检测到的所述距离均小，则停止以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，在圆弧移动停止的移动方向上向前移动，以及在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测所述距离；
若在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值大于预设范围，则重新以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动。
在一些实施例中，所述处理器1110，具体用于：
根据感应位置与旋转方向的对应关系，确定碰撞传感器感应到所述障碍物的当前感应位置对应的旋转方向；
在虚拟地图中，检测所述移动设备以当前旋转方向进行原地旋转时在移动方向上是否有其他障碍物；
若有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向的反方向作为实际旋转方向，在预设的第一角度范围内进行原地旋转；
若没有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向作为实际旋转方向，在预设的第二角度范围内进行原地旋转，所述第一角度范围比第二角度范围的范围大。
在一些实施例中，所述处理器1110，具体用于：所述移动设备包括多个距离传感器时，根据所述原地旋转的实际旋转方向与距离传感器的对应关系，确定所述原地旋转的当前的实际旋转方向对应的距离传感器；
通过确定出来的距离传感器检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由处理器1110执行以完成上述移动设备的避障方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
其中，该移动设备还可以为具有通信功能的移动设备，所以，该移动设备除了上述介绍的处理器以及存储器外，结合图12所示，还包括：传感器组件1210、射频（RadioFrequency，RF）电路1220、无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)模块1230、通信接口1240、电源1250、处理器1260、存储器1270等部件。本领域技术人员可以理解，图12中示出的移动设备的结构并不构成对移动设备的限定，本申请实施例提供的移动设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图12对所述移动设备1100的各个构成部件进行具体的介绍：
所述传感器组件1210包括距离传感器1211、碰撞传感器1212、激光雷达传感器1213；其中，距离传感器1211用于在避障过程中检测移动设备与障碍物之间的距离。碰撞传感器1212用于在移动设备移动过程中检测障碍物。激光雷达传感器1213用于远距离检测障碍物。
例如，在移动设备移动过程中，可以通过激光雷达传感器1213远距离检测障碍物，对移动设备进行预警，具体可以为，移动设备为了避免与障碍物碰撞力度大，在激光雷达传感器1213检测到障碍物时，移动设备进行提前减速。
在移动设备与障碍物之间的距离比较近时，即发生碰撞，则开始进行避障。主要是由于障碍物可以是移动的障碍物，例如人，移动设备通过激光雷达传感器1213在较远的距离处检测到人在预先规定的路线上时，如果立即进入到避障模式，则人会走动，人会从预先规定的路线上走开，为了避免上述情况，只有通过碰撞传感器1212检测到障碍物后，才进行避障移动。
所述RF电路1220可用于通信过程中，数据的接收和发送。特别地，所述RF电路1220在接收到基站的下行数据后，发送给所述处理器1260处理；另外，将待发送的上行数据发送给基站。通常，所述RF电路1220包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）、双工器等。
此外，RF电路1220还可以通过无线通信与网络和其他移动设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统（Global System ofMobile communication，GSM)、通用分组无线服务（General Packet Radio Service，GPRS）、码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址（Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA）、长期演进（Long Term Evolution，LTE)、电子邮件、短消息服务（Short Messaging Service，SMS)等。
Wi-Fi技术属于短距离无线传输技术，所述移动设备1100通过Wi-Fi模块1230可以连接接入点（Access Point，AP），从而实现数据网络的访问。所述Wi-Fi模块1230可用于通信过程中，数据的接收和发送。
所述移动设备1100可以通过所述通信接口1240与其他移动设备实现物理连接。可选的，所述通信接口1240与所述其他移动设备的通信接口通过电缆连接，实现所述移动设备1100和其他移动设备之间的数据传输。
由于在本申请实施例中，所述移动设备1100能够实现通信业务，向其他联系人发送信息，因此所述移动设备1100需要具有数据传输功能，即所述移动设备1100内部需要包含通信模块。虽然图12示出了所述RF电路1220、所述Wi-Fi模块1230、和所述通信接口1240等通信模块，但是可以理解的是，所述移动设备1100中存在上述部件中的至少一个或者其他用于实现通信的通信模块（如蓝牙模块），以进行数据传输。
所述存储器1270可用于存储软件程序以及模块。所述处理器1260通过运行存储在所述存储器1270的软件程序以及模块，从而执行所述移动设备1100的各种功能应用以及数据处理，其中，存储器1270包括图11中的存储器1120的功能。
可选的，所述存储器1270可以主要包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统、各种应用程序（比如通信应用）以及人脸识别模块等；存储数据区可存储根据所述移动设备的使用所创建的数据（比如各种图片、视频文件等多媒体文件，以及人脸信息模板）等。
此外，所述存储器1270可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述处理器1260是所述移动设备1100的控制中心，利用各种接口和线路连接各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器1270内的软件程序和/或模块，以及调用存储在所述存储器1270内的数据，执行所述移动设备1100的各种功能和处理数据，从而实现基于所述移动设备的多种业务。其中，处理器1260包括图11中的处理器1110的功能。
可选的，所述处理器1260可包括一个或多个处理单元。可选的，所述处理器1260可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到所述处理器1260中。
所述移动设备1100还包括用于给各个部件供电的电源1250（比如电池）。可选的，所述电源1250可以通过电源管理系统与所述处理器1260逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗等功能。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在移动设备上运行时，使得所述移动设备执行实现本发明实施例上述任意一项移动设备的避障方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种移动设备的避障方法，其特征在于，应用于移动设备中，包括：
若移动设备沿预先规划的路线移动过程中监测到障碍物，则沿所述障碍物进行移动并在移动过程中检测所述移动设备是否移动到所述预先规划的路线上；其中沿所述障碍物进行移动过程中，根据与所述障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动；
若检测到所述移动设备移动到所述预先规划的路线上，则继续沿所述预先规划的路线移动。
2.根据权利要求1所述的移动设备的避障方法，其特征在于，所述沿所述障碍物进行移动并在移动过程中检测所述移动设备是否移动到所述预先规划的路线上，包括：
在通过碰撞传感器感应到所述障碍物后，进行原地旋转，以及在原地旋转过程中检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离；若在原地旋转过程中检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则停止原地转动；
进行向前的直线移动，以及在直线移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在直线移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离不在预设的沿边距离范围中，则按照与所述原地旋转相反的方向进行圆弧移动，以及在圆弧移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在圆弧移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则返回进行向前的直线移动的步骤。
3.根据权利要求2所述的移动设备的避障方法，其特征在于，所述进行圆弧移动，包括：
以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动；
若在圆弧移动过程中检测到所述距离比前一刻检测到的所述距离和后一刻检测到的所述距离均小，则停止以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，在圆弧移动停止的移动方向上向前移动，以及在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测所述距离；
若在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值大于预设范围，则重新以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动。
4.根据权利要求2所述的移动设备的避障方法，其特征在于，所述进行原地旋转，包括：
根据感应位置与旋转方向的对应关系，确定碰撞传感器感应到所述障碍物的当前感应位置对应的旋转方向；
在虚拟地图中，检测所述移动设备以当前旋转方向进行原地旋转时在移动方向上是否有其他障碍物；
若有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向的反方向作为实际旋转方向，在预设的第一角度范围内进行原地旋转；
若没有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向作为实际旋转方向，在预设的第二角度范围内进行原地旋转，所述第一角度范围比第二角度范围的范围大。
5.根据权利要求2~4任一项所述的移动设备的避障方法，其特征在于，所述移动设备包括多个距离传感器时，检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离，包括：
根据所述原地旋转的实际旋转方向与距离传感器的对应关系，确定所述原地旋转的当前的实际旋转方向对应的距离传感器；
通过确定出来的距离传感器检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离。
6.一种移动设备，其特征在于，包括：存储器和处理器：
所述存储器用于存储移动设备运行时所使用的程序代码；
所述处理器用于执行所述程序代码，以实现如下过程：
若移动设备沿预先规划的路线移动过程中监测到障碍物，则沿所述障碍物进行移动并在移动过程中检测所述移动设备是否移动到所述预先规划的路线上；其中沿所述障碍物进行移动过程中，根据与所述障碍物之间的距离交替进行直线移动和圆弧移动；
若检测到所述移动设备移动到所述预先规划的路线上，则继续沿所述预先规划的路线移动。
7.根据权利要求6所述的移动设备，其特征在于，所述处理器，具体用于：
在通过碰撞传感器感应到所述障碍物后，进行原地旋转，以及在原地旋转过程中检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离；若在原地旋转过程中检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则停止原地转动；
进行向前的直线移动，以及在直线移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在直线移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离不在预设的沿边距离范围中，则按照与所述原地旋转相反的方向进行圆弧移动，以及在圆弧移动过程中检测是否移动到所述预先规划的路线上以及继续检测所述距离；
若在圆弧移动过程中未检测出移动到所述预先规划的路线上，且检测到所述距离在预设的沿边距离范围中，则返回进行向前的直线移动的步骤。
8.根据权利要求7所述的移动设备，其特征在于，所述处理器，具体用于：
以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动；
若在圆弧移动过程中检测到所述距离比前一刻检测到的所述距离和后一刻检测到的所述距离均小，则停止以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动，在圆弧移动停止的移动方向上向前移动，以及在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测所述距离；
若在圆弧移动停止的移动方向上向前移动过程中检测到所述距离与前一刻检测到的所述距离的差值大于预设范围，则重新以预设的角速度以及圆弧半径进行圆弧移动。
9.根据权利要求7所述的移动设备，其特征在于，所述处理器，具体用于：
根据感应位置与旋转方向的对应关系，确定碰撞传感器感应到所述障碍物的当前感应位置对应的旋转方向；
在虚拟地图中，检测所述移动设备以当前旋转方向进行原地旋转时在移动方向上是否有其他障碍物；
若有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向的反方向作为实际旋转方向，在预设的第一角度范围内进行原地旋转；
若没有其他障碍物，则确定以当前感应位置对应的旋转方向作为实际旋转方向，在预设的第二角度范围内进行原地旋转，所述第一角度范围比第二角度范围的范围大。
10.根据权利要求7~9任一项所述的移动设备，其特征在于，所述处理器，具体用于：所述移动设备包括多个距离传感器时，根据所述原地旋转的实际旋转方向与距离传感器的对应关系，确定所述原地旋转的当前的实际旋转方向对应的距离传感器；
通过确定出来的距离传感器检测所述移动设备与所述障碍物之间的距离。
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