CN111538335A - 一种驾驶机器人的防碰撞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驾驶机器人的防碰撞方法，其中，防碰撞方法包括以下步骤：步骤S1，实时采集一测量范围内的所有障碍物，并将位于汽车的行驶路径上的障碍物设置为避让障碍物；步骤S2，利用一传感器获取避让障碍物相对于汽车的第一相对距离；步骤S3，判断第一相对距离是否小于预设的避让距离；若是，执行步骤S4；若否，返回步骤S1；步骤S4，获取测量范围内的行驶区域，并根据每个障碍物的位置设置一避让策略；步骤S5，驾驶机器人根据避让策略操作汽车。本发明的有益效果在于：不仅能够对行驶路径上的固有障碍物进行避让，并且能够激光雷达及时获取动态障碍物的信息并进行相应避让，从而提高了驾驶机器人操作汽车避让障碍物的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种驾驶机器人的防碰撞方法。
背景技术
随着驾驶技术的发展，无人驾驶应运而生，然而目前的无人驾驶通常为无人驾驶汽车，因此目前的无人驾驶技术不能运行在所有汽车中。
为了解决上述问题可以采用驾驶机器人驾驶汽车，实现对任何汽车的无人驾驶，然而在驾驶机器人操作汽车的行驶过程中，通常会遇到各种障碍物，因此需要对障碍物进行避让，以提高驾驶机器人自动驾驶汽车的安全性。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在提高避让障碍物的准确度的驾驶机器人的防碰撞方法。
具体技术方案如下：
一种驾驶机器人的防碰撞方法，其中，应用于驾驶机器人操作汽车中，防碰撞方法包括以下步骤：
步骤S1，实时采集一测量范围内的所有障碍物，并将位于汽车的行驶路径上的障碍物设置为避让障碍物；
步骤S2，利用一传感器获取避让障碍物相对于汽车的第一相对距离；
步骤S3，判断第一相对距离是否小于预设的避让距离；
若是，执行步骤S4；
若否，返回步骤S1；
步骤S4，获取测量范围内的行驶区域，并根据每个障碍物的位置设置一避让策略；
步骤S5，驾驶机器人根据避让策略操作汽车。
优选的，防碰撞方法，其中，步骤S1具体包括：
步骤S11，以驾驶机器人为圆心根据一预设半径实时设置测量范围；
步骤S12，实时采集测量范围内的所有障碍物；
步骤S13，获取汽车当前的行驶路径；
步骤S14，将位于行驶路径上的障碍物设置为避让障碍物。
优选的，防碰撞方法，其中，避让距离小于预设半径。
优选的，防碰撞方法，其中，传感器包括第一传感器和第二传感器；
步骤S2具体包括：
步骤S21，采用第一传感器获取避让障碍物相对于驾驶机器人的初始距离；以及
采用第二传感器获取汽车位于避让障碍物与驾驶机器人的连线之间的车沿相对于驾驶机器人的人车距离；
步骤S22，根据初始距离和人车距离计算得到第一相对距离。
优选的，防碰撞方法，其中，存在多个避让障碍物时，步骤S3具体包括：
步骤S31，获取每个避让障碍物对应的第一相对距离；
步骤S32，根据第一相对距离的长度从小到大依次判断第一相对距离是否小于预设的避让距离；
若是，执行步骤S4；
若否，返回步骤S1。
优选的，防碰撞方法，其中，步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41，获取测量范围内的行驶区域；
步骤S42，采用传感器获取除避让障碍物外的每个障碍物相对于汽车的第二相对距离；
步骤S43，排除小于预测距离的第二相对距离对应的障碍物对应的行驶区域，以得到当前的行驶区域；
步骤S44，根据当前的行驶区域设置避让策略。
优选的，防碰撞方法，其中，避让策略包括：加速、减速、停车、变道中的至少一个。
优选的，防碰撞方法，其中，步骤S44包括以下：判断汽车是否能在当前的行驶区域中行驶；
若是，设置避让策略为换道，随后执行步骤S5；
若否，设置避让策略为减速和/或停车，随后执行步骤S5。
优选的，防碰撞方法，其中，传感器为360°激光雷达。
优选的，防碰撞方法，其中，采用360°激光雷达实现对于动态障碍物的防碰撞规避，包括：
步骤A1，通过360°激光雷达持续进行扫描，通过稀疏点云图像获得动态障碍物的实时位置信息；
以及获取动态障碍物的可行驶路径；
步骤A2，获取每个位置信息以形成动态障碍物的历史行驶路径；
步骤A3，根据历史行驶路径和可行驶路径得到动态障碍物的预测行驶路径；
步骤A4，采集汽车的行驶路径；
步骤A5，计算预测行驶路径与行驶路径的重合率，并根据重合率调整行驶路径；
步骤A6，驾驶机器人根据行驶路径操作汽车。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：不仅能够对行驶路径上的固有障碍物进行避让，并且能够激光雷达及时获取动态障碍物的信息并进行相应避让，从而提高了驾驶机器人操作汽车避让障碍物的准确性。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明驾驶机器人的防碰撞方法实施例的流程图；
图2为本发明驾驶机器人的防碰撞方法实施例的步骤S1的流程图；
图3为本发明驾驶机器人的防碰撞方法实施例的步骤S2的流程图；
图4为本发明驾驶机器人的防碰撞方法实施例的步骤S3的流程图；
图5为本发明驾驶机器人的防碰撞方法实施例的步骤S4的流程图。
具体实施方式
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种驾驶机器人的防碰撞方法，其中，应用于驾驶机器人操作汽车中，如图1所示，防碰撞方法包括以下步骤：
步骤S1，实时采集一测量范围内的所有障碍物，并将位于汽车的行驶路径上的障碍物设置为避让障碍物；
步骤S2，利用一传感器获取避让障碍物相对于汽车的第一相对距离；
步骤S3，判断第一相对距离是否小于预设的避让距离；
若是，执行步骤S4；
若否，返回步骤S1；
步骤S4，获取测量范围内的行驶区域，并根据每个障碍物的位置设置一避让策略；
步骤S5，驾驶机器人根据避让策略操作汽车。
在上述实施例中，首先采集测量范围内的所有障碍物，并且将位于汽车的行驶路径上的障碍物设置为避让障碍物；
随后，针对避让障碍物获取其与汽车的第一相对距离；
接着，判断在避让距离的范围内是否存在障碍物，若存在就获取上述测量范围内的行驶区域，并且根据每一个障碍物的位置设置避让策略，使得驾驶机器人根据避让策略操作汽车。
上述实施例实现了当汽车的行驶路径上的避让障碍物在避让距离内时，根据测量范围内的每一个障碍物的位置设置避让策略，从而不仅实现了对行驶路径上的障碍物进行避让，并且避免汽车和其他的障碍物发生碰撞的问题，进而提高了驾驶机器人操作汽车避让障碍物的准确性。
需要说明的是，行驶区域为汽车可以通行的区域。
进一步地，在上述实施例中，如图2所示，步骤S1具体包括：
步骤S11，以驾驶机器人为圆心根据一预设半径实时设置测量范围；
步骤S12，实时采集测量范围内的所有障碍物；
步骤S13，获取汽车当前的行驶路径；
步骤S14，将位于行驶路径上的障碍物设置为避让障碍物。
在上述实施例中，驾驶机器人可以不断地以自身为圆心设置测量范围，从而不断采集测量范围内的所有障碍物，随后获取汽车当前的行驶路径，并且将位于行驶路径上的障碍物设置为避让障碍物。
作为优选的实施方式，步骤S1中可以采用设置在机器人头部的摄像设备，上述摄像设备可以拍摄汽车周身的环境信息，例如设置在机器人头部前方的摄像头可以拍摄汽车前方的环境信息，也可以拍摄汽车后视镜中的环境信息。
进一步地，在上述实施例中，避让距离小于预设半径。
在上述实施例中，避让距离小于预设半径，即测量范围是一个较大的范围，并且测量范围包括由避让距离形成的避让区域。
进一步地，在上述实施例中，传感器包括第一传感器和第二传感器；
如图3所示，步骤S2具体包括：
步骤S21，采用第一传感器获取避让障碍物相对于驾驶机器人的初始距离；以及
采用第二传感器获取汽车位于避让障碍物与驾驶机器人的连线之间的车沿相对于驾驶机器人的人车距离；
步骤S22，根据初始距离和人车距离计算得到第一相对距离。
在上述实施例中，通过两个传感器分别计算得到初始距离和人车距离，以根据初始距离和人车距离计算得到第一相对距离。
进一步地，作为优选的实施方式，存在多个避让障碍物时，如图4所示，步骤S3具体包括：
步骤S31，获取每个避让障碍物对应的第一相对距离；
步骤S32，根据第一相对距离的长度从小到大依次判断第一相对距离是否小于预设的避让距离；
若是，执行步骤S4；
若否，返回步骤S1。
在上述作为优选的实施方式中，行驶路径上可能存在多个障碍物，并将在行驶路径在存在的每个障碍物均设置为避让障碍物，以及分别获取每个避让障碍物对应的第一相对距离，并根据第一相对距离的长度依次进行判断。从而实现对每一个位于行驶路径上的障碍物均进行距离判断，从而增加避让的准确性。
作为优选的实施方式，行驶路径上可能存在多个障碍物，并分别获取在行驶路径在存在的每个障碍物对应的第一相对距离，并对所有第一相对距离进行比较，以得到最小的第一相对距离，并将最小的第一相对距离对应的障碍物设置为避让障碍物，并对上述一个避让障碍物的第一相对距离是否小于预设的避让距离进行判断。即只需对位于行驶路径的一个最短距离的障碍物进行距离判断，从而增加避让效率。
进一步地，在上述实施例中，如图5所示，步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41，获取测量范围内的行驶区域；
步骤S42，采用传感器获取除避让障碍物外的每个障碍物相对于汽车的第二相对距离；
步骤S43，排除小于预测距离的第二相对距离对应的障碍物对应的行驶区域，以得到当前的行驶区域；
步骤S44，根据当前的行驶区域设置避让策略。
在上述实施例中，不仅实现了对行驶路径上的障碍物进行距离判断，并且对除避让障碍物外的每个障碍物均进行了距离判断，从而避免对所有障碍物发生碰撞，进而提高了驾驶机器人操作汽车避让障碍物的准确性。
进一步地，在上述实施例中，避让策略包括：加速、减速、停车、变道中的至少一个。
在上述实施例中，多个避让策略可以进行叠加。
进一步地，在上述实施例中，步骤S44包括以下：判断汽车是否能在当前的行驶区域中行驶；
若是，设置避让策略为变道，随后执行步骤S5；
若否，设置避让策略为减速和/或停车，随后执行步骤S5。
作为优选的实施方式，汽车能在当前的行驶区域中行驶时，可以设置避让策略为单一的变道，也可以设置为变道后加速，还可以设置为变道后减速等。
进一步地，作为优选的实施方式，传感器为360°激光雷达。
进一步地，作为优选的实施方式，采用360°激光雷达实现对于动态障碍物的防碰撞规避，包括：
步骤A1，通过360°激光雷达持续进行扫描，通过稀疏点云图像获得动态障碍物的实时位置信息；
以及获取动态障碍物的可行驶路径；
步骤A2，获取每个位置信息以形成动态障碍物的历史行驶路径；
步骤A3，根据历史行驶路径和可行驶路径得到动态障碍物的预测行驶路径；
步骤A4，采集汽车的行驶路径；
步骤A5，计算预测行驶路径与行驶路径的重合率，并根据重合率调整行驶路径；
步骤A6，驾驶机器人根据行驶路径操作汽车。
综上所述，通过本技术方案，不仅能够对行驶路径上的固有障碍物进行避让，并且能够激光雷达及时获取动态障碍物的信息并进行相应避让，从而提高了驾驶机器人操作汽车避让障碍物的准确性。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种驾驶机器人的防碰撞方法，其特征在于，应用于驾驶机器人操作汽车中，所述防碰撞方法包括以下步骤：
步骤S1，实时采集一测量范围内的所有障碍物，并将位于所述汽车的行驶路径上的所述障碍物设置为避让障碍物；
步骤S2，利用一传感器获取所述避让障碍物相对于所述汽车的第一相对距离；
步骤S3，判断所述第一相对距离是否小于预设的避让距离；
若是，执行步骤S4；
若否，返回步骤S1；
步骤S4，获取所述测量范围内的行驶区域，并根据每个所述障碍物的位置设置一避让策略；
步骤S5，所述驾驶机器人根据所述避让策略操作所述汽车。
2.如权利要求1所述的防碰撞方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
步骤S11，以所述驾驶机器人为圆心根据一预设半径实时设置所述测量范围；
步骤S12，实时采集所述测量范围内的所有障碍物；
步骤S13，获取所述汽车当前的行驶路径；
步骤S14，将位于所述行驶路径上的所述障碍物设置为所述避让障碍物。
3.如权利要求2所述的防碰撞方法，其特征在于，所述避让距离小于所述预设半径。
4.如权利要求1所述的防碰撞方法，其特征在于，所述传感器包括第一传感器和第二传感器；
所述步骤S2具体包括：
步骤S21，采用所述第一传感器获取所述避让障碍物相对于所述驾驶机器人的初始距离；以及
采用所述第二传感器获取所述汽车位于所述避让障碍物与所述驾驶机器人的连线之间的车沿相对于驾驶机器人的人车距离；
步骤S22，根据所述初始距离和所述人车距离计算得到所述第一相对距离。
5.如权利要求1所述的防碰撞方法，其特征在于，存在多个所述避让障碍物时，所述步骤S3具体包括：
步骤S31，获取每个所述避让障碍物对应的所述第一相对距离；
步骤S32，根据所述第一相对距离的长度从小到大依次判断所述第一相对距离是否小于预设的避让距离；
若是，执行步骤S4；
若否，返回步骤S1。
6.如权利要求1所述的防碰撞方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41，获取所述测量范围内的行驶区域；
步骤S42，采用所述传感器获取除所述避让障碍物外的每个所述障碍物相对于所述汽车的第二相对距离；
步骤S43，排除小于所述预测距离的所述第二相对距离对应的所述障碍物对应的行驶区域，以得到当前的行驶区域；
步骤S44，根据当前的所述行驶区域设置所述避让策略。
7.如权利要求6所述的防碰撞方法，其特征在于，所述避让策略包括：加速、减速、停车、变道中的至少一个。
8.如权利要求7所述的防碰撞方法，其特征在于，所述步骤S44包括以下：判断所述汽车是否能在当前的所述行驶区域中行驶；
若是，设置所述避让策略为所述变道，随后执行步骤S5；
若否，设置所述避让策略为所述减速和/或所述停车，随后执行步骤S5。
9.如权利要求1所述的防碰撞方法，其特征在于，所述传感器为360°激光雷达。
10.如权利要求9所述的防碰撞方法，其特征在于，采用所述360°激光雷达实现对于动态障碍物的防碰撞规避，包括：
步骤A1，通过360°激光雷达持续进行扫描，通过稀疏点云图像获得动态障碍物的实时位置信息；
以及获取所述动态障碍物的可行驶路径；
步骤A2，获取每个所述位置信息以形成所述动态障碍物的历史行驶路径；
步骤A3，根据所述历史行驶路径和所述可行驶路径得到所述动态障碍物的预测行驶路径；
步骤A4，采集所述汽车的行驶路径；
步骤A5，计算所述预测行驶路径与所述行驶路径的重合率，并根据所述重合率调整所述行驶路径；
步骤A6，所述驾驶机器人根据所述行驶路径操作所述汽车。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200814 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |