CN112130574A - 机器人的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种机器人的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质，所述方法包括：根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，连接所述第一目标位置和第二目标位置，得到从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径；检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物；当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。该技术方案能够快速、准确地检测到上下电梯的路径上是否存在影响其移动的障碍物，在实现机器人安全地上下电梯的前提下，还节省了计算量和计算成本。

Description

机器人的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质

技术领域

本公开实施例涉及数据处理技术领域，具体涉及一种机器人的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

背景技术

随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人给人们的生活和服务带来了极大的方便。本发明人发现，智能机器人自动执行乘梯任务时，难以应对复杂的场景。例如，在智能机器人送餐的场景下，由于送餐时段往往也是下班的高峰时段，智能机器人在乘坐电梯时可能面临上下电梯的乘客较多的情况，此时需要合理设置机器人上下电梯的方法，以避免与乘客发生冲突，带来安全隐患。

发明内容

本公开实施例提供一种机器人的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

第一方面，本公开实施例中提供了一种机器人的控制方法。

具体的，所述机器人的控制方法，包括：

根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，连接所述第一目标位置和第二目标位置，得到从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径；

检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物；

当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

结合第一方面，本公开实施例在第一方面的第一种实现方式中，所述当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动，包括：

对所述目标路径按照预设间隔进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点；

计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离；

遍历所述路径采样点，当所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

结合第一方面和第一方面的第一种实现方式，本公开实施例在第一方面的第二种实现方式中，根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，包括：

根据所述机器人的尺寸设置第一预设距离，并根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置，其中，所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离；

根据所述机器人的尺寸设置第二预设距离，并根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置，其中，所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式和第一方面的第二种实现方式，本公开在第一方面的第三种实现方式中，还包括：

获取导航数据，并基于所述导航数据计算得到所述承载设备入口位置。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式和第一方面的第三种实现方式，本公开在第一方面的第四种实现方式中，所述机器人的尺寸为从所述机器人所在区域的中心点至所述机器人所在区域边缘之间的最大距离。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式、第一方面的第三种实现方式和第一方面的第四种实现方式，本公开在第一方面的第五种实现方式中，所述检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物，包括：

根据所述机器人的尺寸确定从所述机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域，其中，所述移动区域水平方向上的每一中心点与所述移动区域水平方向上的边缘点之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸；

检测所述移动区域中的障碍物。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式、第一方面的第三种实现方式、第一方面的第四种实现方式和第一方面的第五种实现方式，本公开在第一方面的第六种实现方式中，还包括：

当检测发现所述机器人不在所述预设等候位置时，获取导航数据，并基于所述导航数据控制所述机器人移动至所述预设等候位置。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式、第一方面的第三种实现方式、第一方面的第四种实现方式、第一方面的第五种实现方式和第一方面的第六种实现方式，本公开在第一方面的第七种实现方式中，还包括：

当所述路径采样点中的一个或多个与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸时，控制机器人停留在所述预设等候位置处，或者移动至中间路径采样点，其中，所述中间路径采样点为与所述障碍物边缘之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸的连续路径采样点中的最后一个路径采样点。

第二方面，本公开实施例中提供了一种机器人的控制装置。

具体的，所述机器人的控制装置，包括：

计算模块，被配置为根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，连接所述第一目标位置和第二目标位置，得到从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径；

检测模块，被配置为检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物；

控制模块，被配置为当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

结合第二方面，本公开实施例在第二方面的第一种实现方式中，所述控制模块被配置为：

对所述目标路径按照预设间隔进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点；

计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离；

遍历所述路径采样点，当所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

结合第二方面和第二方面的第一种实现方式，本公开实施例在第二方面的第二种实现方式中，所述计算模块被配置为：

根据所述机器人的尺寸设置第一预设距离，并根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置，其中，所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离；

根据所述机器人的尺寸设置第二预设距离，并根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置，其中，所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离。

结合第二方面、第二方面的第一种实现方式和第二方面的第二种实现方式，本公开在第二方面的第三种实现方式中，还包括：

获取模块，被配置为获取导航数据，并基于所述导航数据计算得到所述承载设备入口位置。

结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式和第二方面的第三种实现方式，本公开在第二方面的第四种实现方式中，所述机器人的尺寸为从所述机器人所在区域的中心点至所述机器人所在区域边缘之间的最大距离。

结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式、第二方面的第三种实现方式和第二方面的第四种实现方式，本公开在第二方面的第五种实现方式中，所述检测模块被配置为：

根据所述机器人的尺寸确定从所述机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域，其中，所述移动区域水平方向上的每一中心点与所述移动区域水平方向上的边缘点之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸；

检测所述移动区域中的障碍物。

结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式、第二方面的第三种实现方式、第二方面的第四种实现方式和第二方面的第五种实现方式，本公开在第二方面的第六种实现方式中，所述控制模块还被配置为：

当检测发现所述机器人不在所述预设等候位置时，获取导航数据，并基于所述导航数据控制所述机器人移动至所述预设等候位置。

结合第二方面、第二方面的第一种实现方式、第二方面的第二种实现方式、第二方面的第三种实现方式、第二方面的第四种实现方式、第二方面的第五种实现方式和第二方面的第六种实现方式，本公开在第二方面的第七种实现方式中，所述控制模块还被配置为：

当所述路径采样点中的一个或多个与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸时，控制机器人停留在所述预设等候位置处，或者移动至中间路径采样点，其中，所述中间路径采样点为与所述障碍物边缘之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸的连续路径采样点中的最后一个路径采样点。

第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条支持机器人的控制装置执行上述机器人的控制方法的计算机指令，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的计算机指令。所述机器人的控制装置还可以包括通信接口，用于机器人的控制装置与其他设备或通信网络通信。

第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储机器人的控制装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述机器人的控制方法为机器人的控制装置所涉及的计算机指令。

本公开实施例提供的技术方案可包括以下有益效果：

上述技术方案通过设置位于承载设备内部和外部的两个目标位置来确定人流密度集中的目标路径，进一步根据从机器人至承载设备内部的区域是否存在障碍物来判断当机器人在目标路径上移动时是否会出现障碍物冲突。该技术方案能够快速、准确地检测到上下电梯的路径上是否存在影响其移动的障碍物，在实现机器人安全地上下电梯的前提下，还节省了计算量和计算成本。

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，并不能限制本公开实施例。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开实施例的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本公开一实施方式的机器人的控制方法的流程图；

图2示出根据本公开一实施方式的机器人进入承载设备的场景示意图；

图3示出根据本公开一实施方式的机器人的控制装置的结构框图；

图4是适于用来实现根据本公开一实施方式的机器人的控制方法的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开实施例的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。

在本公开实施例中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开实施例。

本公开实施例提供的技术方案通过设置位于承载设备内部和外部的两个目标位置来确定人流密度集中的目标路径，进一步根据从机器人至承载设备内部的区域是否存在障碍物来判断当机器人在目标路径上移动时是否会出现障碍物冲突。该技术方案能够快速、准确地检测到上下电梯的路径上是否存在影响其移动的障碍物，在实现机器人安全地上下电梯的前提下，还节省了计算量和计算成本。

图1示出根据本公开一实施方式的机器人的控制方法的流程图，如图1所示，所述机器人的控制方法包括以下步骤S101-S103：

在步骤S101中，根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，连接所述第一目标位置和第二目标位置，得到从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径；

在步骤S102中，检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物；

在步骤S103中，当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

上文提及，随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人给人们的生活和服务带来了极大的方便。本发明人发现，智能机器人自动执行乘梯任务时，难以应对复杂的场景。例如，在智能机器人送餐的场景下，由于送餐时段往往也是下班的高峰时段，智能机器人在乘坐电梯时可能面临上下电梯的乘客较多的情况，此时需要合理设置机器人上下电梯的方法，以避免与乘客发生冲突，带来安全隐患。

考虑到上述问题，在该实施方式中，提出一种机器人的控制方法，该方法通过设置位于承载设备内部和外部的两个目标位置来确定人流密度集中的目标路径，进一步根据从机器人至承载设备内部的区域是否存在障碍物来判断当机器人在目标路径上移动时是否会出现障碍物冲突。该技术方案能够快速、准确地检测到上下电梯的路径上是否存在影响其移动的障碍物，在实现机器人安全地上下电梯的前提下，还节省了计算量和计算成本。

在本公开一实施方式中，所述机器人的控制方法可适用于可执行机器人的控制的计算机、计算设备、电子设备、服务器、服务集群等。

在本公开一实施方式中，所述机器人的尺寸指的是从所述机器人所在区域的中心点至所述机器人所在区域边缘之间的最大距离。其中，所述机器人所在区域有可能是规则区域也有可能是不规则区域，因此，所述机器人所在区域的中心点指的就是所述机器人所在区域的重心点，而所述机器人的尺寸就是所述重心点至所述机器人所在区域最远边缘点之间的距离，即所述重心点至所述机器人所在区域边缘之间的最大距离。比如，如果机器人所在区域是一个圆，那么所述机器人的尺寸就是该圆的半径，如果机器人所在区域是一个不规则的多边形，那么所述机器人的尺寸就是所述不规则的多边形的重心至多边形最远边缘点之间的距离。

在本公开一实施方式中，所述承载设备指的是用于承载物体的、具有一定承载空间的、可移动的设备，比如，电梯、可移动或者可被移动的车厢等等。

在本公开一实施方式中，所述位于承载设备外部的第一目标位置指的是位于所述承载设备外部、距离所述承载设备较近、当所述机器人移出所述承载设备时与所述承载设备入口位置之间的距离能够安全容纳所述机器人的位置点；所述位于承载设备内部的第二目标位置指的是位于所述承载设备内部、当所述机器人移入所述承载设备时与所述承载设备入口位置之间的距离能够安全容纳所述机器人且可作为所述机器人的最近移动目标点的位置点。连接所述第一目标位置和第二目标位置而得到的从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径可认为是出入所述承载设备的人流密度较为集中的一段路径或者出入所述承载设备的人流必然会经过的一段路径，考虑到出入所述承载设备的人流是不停移动的，是具有一定的移动速度的，因此只要判断所述目标路径上不会存在障碍物冲突，即机器人在所述目标路径上移动时的路径点与之前检测得到的障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，则机器人就大概率可以安全出入承载设备，同时还能够节省计算量和计算成本，其中，所述障碍物冲突指的是机器人与障碍物发生碰撞或空间上的交叉。

在本公开一实施方式中，所述步骤S101，即根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置的步骤，包括：

根据所述机器人的尺寸设置第一预设距离，并根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置，其中，所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离；

根据所述机器人的尺寸设置第二预设距离，并根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置，其中，所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离。

在该实施方式中，基于所述机器人的尺寸来设置位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置。具体地：

首先根据所述机器人的尺寸设置一第一预设距离，然后根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置的具体位置，使得所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且所述第一目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离，也就是说，将从所述承载设备入口位置处向所述承载设备外部的方向的第一预设距离处设置为所述第一目标位置。其中，当所述机器人意于进入所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的外部至内部，所述第一目标位置有可能为机器人的移动开始位置，且所述承载设备的入口在一定的时间内是开放的，此时，即使所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离小于所述机器人的尺寸，机器人也是安全的，因此，当所述机器人进入所述承载设备时，所述第一预设距离可小于所述机器人的尺寸；同样的道理，当所述机器人意于离开所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的内部至外部，所述第一目标位置为机器人的移动目标位置，且所述承载设备的入口是有可能关闭的，此时，需要保证所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离大于或等于所述机器人的尺寸，机器人才是安全的，因此，当所述机器人离开所述承载设备时，所述第一预设距离大于或等于所述机器人的尺寸，此时，为了有效节省计算量和计算成本，缩短所述目标路径的长度，因此，所述第一目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离应该越短越好，即此时所述第一预设距离与所述机器人的尺寸之间的差值均需小于一第一预设距离阈值，所述第一预设距离阈值为一较小值，比如，所述第一预设距离阈值小于等于10厘米，所述第一预设距离阈值的具体取值可根据实际应用的需要进行设置。

与所述第一目标位置的确定类似，首先根据所述机器人的尺寸设置一第二预设距离，然后根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置的具体位置，使得所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且所述第二目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离，也就是说，将从所述承载设备入口位置处向所述承载设备内部的方向的第二预设距离处设置为所述第二目标位置。其中，当所述机器人意于进入所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的外部至内部，所述第二目标位置为机器人的移动目标位置，且所述承载设备的入口是有可能关闭的，此时，需要保证所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离大于或等于所述机器人的尺寸，机器人才是安全的，因此，当所述机器人进入所述承载设备时，所述第二预设距离大于或等于所述机器人的尺寸，此时，为了有效节省计算量和计算成本，缩短所述目标路径的长度，因此，所述第二目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离应该越短越好，即此时所述第二预设距离与所述机器人的尺寸之间的差值均需小于一第二预设距离阈值，所述第二预设距离阈值为一较小值，比如，所述第二预设距离阈值小于等于10厘米，所述第二预设距离阈值的具体取值可根据实际应用的需要进行设置；同样的道理，当所述机器人意于离开所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的内部至外部，所述第二目标位置有可能为机器人的移动开始位置，且所述承载设备的入口在一定的时间内是开放的，此时，即使所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离小于所述机器人的尺寸，机器人也是安全的，因此，当所述机器人进入所述承载设备时，所述第二预设距离可小于所述机器人的尺寸。

在本公开一实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

获取导航数据，并基于所述导航数据计算得到所述承载设备入口位置。

在该实施方式中，根据获取得到的导航数据来计算所述承载设备的入口位置，所述承载设备的入口位置可以设置为所述承载设备入口区域中心点的位置，比如，若所述承载设备为电梯，则所述承载设备的入口区域指的就是电梯门所在的矩形或类矩形区域，而所述承载设备入口区域的中心点即为所述矩形或类矩形区域的中心点。其中，所述导航数据可从导航设备、导航软件、定位设备和定位软件中获取得到。

在本公开一实施方式中，所述步骤S102，即检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物的步骤，包括：

根据所述机器人的尺寸确定从所述机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域，其中，所述移动区域水平方向上的每一中心点与所述移动区域水平方向上的边缘点之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸；

检测所述移动区域中的障碍物。

为了获取有可能与机器人发生障碍物冲突的障碍物信息，需要对于所述机器人有可能移动到达的区域进行障碍物检测，比如，根据所述机器人的尺寸确定从所述机器人当前所在的预设等候位置至移动目标位置之间的移动区域，其中，所述预设等候位置指的是预先设置的机器人等候所述承载设备的位置，所述预设等候位置也可认为是机器人开始移动的位置，如果所述目标路径不存在障碍物冲突，当所述机器人意于进入所述承载设备时，所述机器人会从所述预设等候位置出发经所述第一目标位置移动至移动目标位置，即所述第二目标位置，当所述机器人意于离开所述承载设备时，所述机器人会从所述预设等候位置出发经所述第二目标位置移动至移动目标位置，即所述第一目标位置；其中，为了实现障碍物检测的全面性，所述移动区域需覆盖所述机器人实际移动时到达的区域，也就是说，所述移动区域的宽度需满足使所述机器人无碰撞通过的条件，即所述移动区域在水平方向上的每一中心点与所述移动区域在水平方向上相应的边缘点之间的最小距离应大于或等于所述机器人的尺寸。然后，再在所述移动区域的范围内检测可能存在的障碍物。

在本公开一实施方式中，所述步骤S103，即所述当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动的步骤，包括：

对所述目标路径按照预设距离进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点；

计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离；

遍历所述路径采样点，当所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

为了确定当所述机器人在所述目标路径上移动时，会不会与障碍物发生冲突，进而确认所述机器人能不能安全移动，在该实施方式中，需要对于所述目标路径潜在的障碍物冲突进行检测，即首先对所述目标路径按照预设间隔进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点，其中，所述预设间隔用于获取所述路径采样点，其具体取值可根据实际应用的需要以及所述目标路径的长度进行设置；然后计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离，也即所述一个或多个路径采样点与所述障碍物最远边缘之间的距离；最后遍历所述路径采样点，计算得到所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离，若所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，认为所述机器人能够沿所述目标路径安全移动，不会发生障碍物冲突的情况，此时，可控制机器人移动，其中，当所述机器人意于进入所述承载设备时，所述控制机器人移动为控制机器人移动至所述第二目标位置，当所述机器人意于离开所述承载设备时，所述控制机器人移动为控制机器人移动至所述第一目标位置。

在本公开一实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

当检测发现所述机器人不在所述预设等候位置时，获取导航数据，并基于所述导航数据控制所述机器人移动至所述预设等候位置。

考虑到所述机器人有可能在移动前还未到达所述预设等候位置，此时，需要根据获取的导航数据控制所述机器人首先移动至所述预设等候位置，之后再执行对于所述目标路径障碍物冲突的判断以及机器人沿目标路径的移动控制。

在本公开一实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

当所述路径采样点中的一个或多个与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸时，控制机器人停留在所述预设等候位置处，或者移动至中间路径采样点，其中，所述中间路径采样点为与所述障碍物边缘之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸的连续路径采样点中的最后一个路径采样点。

上文提及，若所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，则认为所述机器人能够沿所述目标路径安全移动，不会发生障碍物冲突的情况，此时，可控制机器人移动；若所述路径采样点中的一个或多个与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸，所述机器人若沿所述目标路径移动，则会在与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸的路径采样点处发生障碍物冲突，此时需控制机器人停留在所述预设等候位置处，等待所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸再移动；或者仅移动至一个中间路径采样点，其中，所述中间路径采样点指的是与所述障碍物边缘之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸的连续路径采样点中的最后一个路径采样点，比如，若所述目标路径共采样得到10个路径采样点，其中，第1-5、7-8个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，而第6、9-10个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均小于所述机器人的尺寸，此时，所述机器人既可以停留在所述预设等候位置处，也可以仅移动至第5个路径采样点处，以等到安全移动时机。

图2示出根据本公开一实施方式的机器人进入承载设备的场景示意图，在该场景中，假设机器人所在区域为一个圆形，所述圆形区域的半径为所述机器人的尺寸，所述承载设备为电梯，如图2所示，A₁、A₂、A₃、A₄所围成的矩形表示电梯所在的区域，A₅和A₆表示电梯门的位置，即电梯的入口位置，假设所述机器人想要进入电梯，当前所述机器人位于预设等候位置，即电梯外部的E点处，所述第一目标位置为同样位于电梯外部的B点，B点与电梯入口位置的中心点之间的距离小于机器人所在圆形区域的半径，所述第二目标位置为位于电梯内部的C点，C点与电梯入口位置的中心点之间的距离大于机器人所在圆形区域的半径，则B点与C点之间的连线BC即为所述目标路径，阴影区域为根据所述机器人所在圆形区域的半径确定的从所述预设等候位置至C点之间的移动区域，D₁、D₂和D₃为根据预设间隔确定的所述目标路径BC上的三个路径采样点，黑点为在所述移动区域检测到的障碍物，图2中，检测到所述路径采样点D₁、D₂和D₃与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人所在圆形区域的半径，此时就可以控制机器人先移动至电梯外部的B点，再移动至电梯内部的C点，实现机器人安全上电梯的操作。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。

图3示出根据本公开一实施方式的机器人的控制装置的结构框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图3所示，所述机器人的控制装置包括：

计算模块301，被配置为根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，连接所述第一目标位置和第二目标位置，得到从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径；

检测模块302，被配置为检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物；

控制模块303，被配置为当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

上文提及，随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人给人们的生活和服务带来了极大的方便。本发明人发现，智能机器人自动执行乘梯任务时，难以应对复杂的场景。例如，在智能机器人送餐的场景下，由于送餐时段往往也是下班的高峰时段，智能机器人在乘坐电梯时可能面临上下电梯的乘客较多的情况，此时需要合理设置机器人上下电梯的方法，以避免与乘客发生冲突，带来安全隐患。

考虑到上述问题，在该实施方式中，提出一种机器人的控制装置，该装置通过设置位于承载设备内部和外部的两个目标位置来确定人流密度集中的目标路径，进一步根据从机器人至承载设备内部的区域是否存在障碍物来判断当机器人在目标路径上移动时是否会出现障碍物冲突。该技术方案能够快速、准确地检测到上下电梯的路径上是否存在影响其移动的障碍物，在实现机器人安全地上下电梯的前提下，还节省了计算量和计算成本。

在本公开一实施方式中，所述机器人的控制装置可实现为可执行机器人的控制的计算机、计算设备、电子设备、服务器、服务集群等。

在本公开一实施方式中，所述机器人的尺寸指的是从所述机器人所在区域的中心点至所述机器人所在区域边缘之间的最大距离。其中，所述机器人所在区域有可能是规则区域也有可能是不规则区域，因此，所述机器人所在区域的中心点指的就是所述机器人所在区域的重心点，而所述机器人的尺寸就是所述重心点至所述机器人所在区域最远边缘点之间的距离，即所述重心点至所述机器人所在区域边缘之间的最大距离。比如，如果机器人所在区域是一个圆，那么所述机器人的尺寸就是该圆的半径，如果机器人所在区域是一个不规则的多边形，那么所述机器人的尺寸就是所述不规则的多边形的重心至多边形最远边缘点之间的距离。

在本公开一实施方式中，所述承载设备指的是用于承载物体的、具有一定承载空间的、可移动的设备，比如，电梯、可移动或者可被移动的车厢等等。

在本公开一实施方式中，所述位于承载设备外部的第一目标位置指的是位于所述承载设备外部、距离所述承载设备较近、当所述机器人移出所述承载设备时与所述承载设备入口位置之间的距离能够安全容纳所述机器人的位置点；所述位于承载设备内部的第二目标位置指的是位于所述承载设备内部、当所述机器人移入所述承载设备时与所述承载设备入口位置之间的距离能够安全容纳所述机器人且可作为所述机器人的最近移动目标点的位置点。连接所述第一目标位置和第二目标位置而得到的从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径可认为是出入所述承载设备的人流密度较为集中的一段路径或者出入所述承载设备的人流必然会经过的一段路径，考虑到出入所述承载设备的人流是不停移动的，是具有一定的移动速度的，因此只要判断所述目标路径上不会存在障碍物冲突，即机器人在所述目标路径上移动时的路径点与之前检测得到的障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，则机器人就大概率可以安全出入承载设备，同时还能够节省计算量和计算成本，其中，所述障碍物冲突指的是机器人与障碍物发生碰撞或空间上的交叉。

在本公开一实施方式中，所述计算模块被配置为：

根据所述机器人的尺寸设置第一预设距离，并根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置，其中，所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离；

根据所述机器人的尺寸设置第二预设距离，并根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置，其中，所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离。

在该实施方式中，基于所述机器人的尺寸来设置位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置。具体地：

首先根据所述机器人的尺寸设置一第一预设距离，然后根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置的具体位置，使得所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且所述第一目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离，也就是说，将从所述承载设备入口位置处向所述承载设备外部的方向的第一预设距离处设置为所述第一目标位置。其中，当所述机器人意于进入所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的外部至内部，所述第一目标位置有可能为机器人的移动开始位置，且所述承载设备的入口在一定的时间内是开放的，此时，即使所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离小于所述机器人的尺寸，机器人也是安全的，因此，当所述机器人进入所述承载设备时，所述第一预设距离可小于所述机器人的尺寸；同样的道理，当所述机器人意于离开所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的内部至外部，所述第一目标位置为机器人的移动目标位置，且所述承载设备的入口是有可能关闭的，此时，需要保证所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离大于或等于所述机器人的尺寸，机器人才是安全的，因此，当所述机器人离开所述承载设备时，所述第一预设距离大于或等于所述机器人的尺寸，此时，为了有效节省计算量和计算成本，缩短所述目标路径的长度，因此，所述第一目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离应该越短越好，即此时所述第一预设距离与所述机器人的尺寸之间的差值均需小于一第一预设距离阈值，所述第一预设距离阈值为一较小值，比如，所述第一预设距离阈值小于等于10厘米，所述第一预设距离阈值的具体取值可根据实际应用的需要进行设置。

与所述第一目标位置的确定类似，首先根据所述机器人的尺寸设置一第二预设距离，然后根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置的具体位置，使得所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且所述第二目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离，也就是说，将从所述承载设备入口位置处向所述承载设备内部的方向的第二预设距离处设置为所述第二目标位置。其中，当所述机器人意于进入所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的外部至内部，所述第二目标位置为机器人的移动目标位置，且所述承载设备的入口是有可能关闭的，此时，需要保证所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离大于或等于所述机器人的尺寸，机器人才是安全的，因此，当所述机器人进入所述承载设备时，所述第二预设距离大于或等于所述机器人的尺寸，此时，为了有效节省计算量和计算成本，缩短所述目标路径的长度，因此，所述第二目标位置与所述承载设备入口位置之间的距离应该越短越好，即此时所述第二预设距离与所述机器人的尺寸之间的差值均需小于一第二预设距离阈值，所述第二预设距离阈值为一较小值，比如，所述第二预设距离阈值小于等于10厘米，所述第二预设距离阈值的具体取值可根据实际应用的需要进行设置；同样的道理，当所述机器人意于离开所述承载设备时，因为所述机器人的移动方向为从所述承载设备的内部至外部，所述第二目标位置有可能为机器人的移动开始位置，且所述承载设备的入口在一定的时间内是开放的，此时，即使所述机器人所在位置与所述承载设备入口位置之间的距离小于所述机器人的尺寸，机器人也是安全的，因此，当所述机器人进入所述承载设备时，所述第二预设距离可小于所述机器人的尺寸。

在本公开一实施方式中，还包括：

获取模块，被配置为获取导航数据，并基于所述导航数据计算得到所述承载设备入口位置。

在该实施方式中，根据获取得到的导航数据来计算所述承载设备的入口位置，所述承载设备的入口位置可以设置为所述承载设备入口区域中心点的位置，比如，若所述承载设备为电梯，则所述承载设备的入口区域指的就是电梯门所在的矩形或类矩形区域，而所述承载设备入口区域的中心点即为所述矩形或类矩形区域的中心点。其中，所述导航数据可从导航设备、导航软件、定位设备和定位软件中获取得到。

在本公开一实施方式中，所述检测模块被配置为：

根据所述机器人的尺寸确定从所述机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域，其中，所述移动区域水平方向上的每一中心点与所述移动区域水平方向上的边缘点之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸；

检测所述移动区域中的障碍物。

为了获取有可能与机器人发生障碍物冲突的障碍物信息，需要对于所述机器人有可能移动到达的区域进行障碍物检测，比如，根据所述机器人的尺寸确定从所述机器人当前所在的预设等候位置至移动目标位置之间的移动区域，其中，所述预设等候位置指的是预先设置的机器人等候所述承载设备的位置，所述预设等候位置也可认为是机器人开始移动的位置，如果所述目标路径不存在障碍物冲突，当所述机器人意于进入所述承载设备时，所述机器人会从所述预设等候位置出发经所述第一目标位置移动至移动目标位置，即所述第二目标位置，当所述机器人意于离开所述承载设备时，所述机器人会从所述预设等候位置出发经所述第二目标位置移动至移动目标位置，即所述第一目标位置；其中，为了实现障碍物检测的全面性，所述移动区域需覆盖所述机器人实际移动时到达的区域，也就是说，所述移动区域的宽度需满足使所述机器人无碰撞通过的条件，即所述移动区域在水平方向上的每一中心点与所述移动区域在水平方向上相应的边缘点之间的最小距离应大于或等于所述机器人的尺寸。然后，再在所述移动区域的范围内检测可能存在的障碍物。

在本公开一实施方式中，所述控制模块被配置为：

对所述目标路径按照预设间隔进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点；

计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离；

遍历所述路径采样点，当所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

为了确定当所述机器人在所述目标路径上移动时，会不会与障碍物发生冲突，进而确认所述机器人能不能安全移动，在该实施方式中，需要对于所述目标路径潜在的障碍物冲突进行检测，即首先对所述目标路径按照预设间隔进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点，其中，所述预设间隔用于获取所述路径采样点，其具体取值可根据实际应用的需要以及所述目标路径的长度进行设置；然后计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离，也即所述一个或多个路径采样点与所述障碍物最远边缘之间的距离；最后遍历所述路径采样点，计算得到所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离，若所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，认为所述机器人能够沿所述目标路径安全移动，不会发生障碍物冲突的情况，此时，可控制机器人移动，其中，当所述机器人意于进入所述承载设备时，所述控制机器人移动为控制机器人移动至所述第二目标位置，当所述机器人意于离开所述承载设备时，所述控制机器人移动为控制机器人移动至所述第一目标位置。

在本公开一实施方式中，所述控制模块还被配置为：

当检测发现所述机器人不在所述预设等候位置时，获取导航数据，并基于所述导航数据控制所述机器人移动至所述预设等候位置。

考虑到所述机器人有可能在移动前还未到达所述预设等候位置，此时，需要根据获取的导航数据控制所述机器人首先移动至所述预设等候位置，之后再执行对于所述目标路径障碍物冲突的判断以及机器人沿目标路径的移动控制。

在本公开一实施方式中，所述控制模块还被配置为：

当所述路径采样点中的一个或多个与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸时，控制机器人停留在所述预设等候位置处，或者移动至中间路径采样点，其中，所述中间路径采样点为与所述障碍物边缘之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸的连续路径采样点中的最后一个路径采样点。

上文提及，若所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，则认为所述机器人能够沿所述目标路径安全移动，不会发生障碍物冲突的情况，此时，可控制机器人移动；若所述路径采样点中的一个或多个与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸，所述机器人若沿所述目标路径移动，则会在与所述障碍物边缘之间的最小距离小于所述机器人的尺寸的路径采样点处发生障碍物冲突，此时需控制机器人停留在所述预设等候位置处，等待所有路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸再移动；或者仅移动至一个中间路径采样点，其中，所述中间路径采样点指的是与所述障碍物边缘之间的最小距离大于或等于所述机器人的尺寸的连续路径采样点中的最后一个路径采样点，比如，若所述目标路径共采样得到10个路径采样点，其中，第1-5、7-8个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸，而第6、9-10个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均小于所述机器人的尺寸，此时，所述机器人既可以停留在所述预设等候位置处，也可以仅移动至第5个路径采样点处，以等到安全移动时机。

本公开实施例还公开了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器；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以实现上述任一方法步骤。

图4是适于用来实现根据本公开一实施方式的机器人的控制方法的计算机系统的结构示意图。

如图4所示，计算机系统400包括处理单元401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行上述实施方式中的各种处理。在RAM403中，还存储有系统400操作所需的各种程序和数据。处理单元401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。其中，所述处理单元401可实现为CPU、GPU、TPU、FPGA、NPU等处理单元。

特别地，根据本公开的实施方式，上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行所述机器人的控制方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

作为另一方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开实施例的方法。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种机器人的控制方法，包括：

根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，连接所述第一目标位置和第二目标位置，得到从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径；

检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物；

当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

2.根据权利要求1所述的方法，所述当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动，包括：

对所述目标路径按照预设间隔进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点；

计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离；

遍历所述路径采样点，当所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，包括：

根据所述机器人的尺寸设置第一预设距离，并根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置，其中，所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离；

根据所述机器人的尺寸设置第二预设距离，并根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置，其中，所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

获取导航数据，并基于所述导航数据计算得到所述承载设备入口位置。

5.一种机器人的控制装置，包括：

计算模块，被配置为根据机器人的尺寸计算得到位于承载设备外部的第一目标位置和位于承载设备内部的第二目标位置，连接所述第一目标位置和第二目标位置，得到从所述第一目标位置至第二目标位置的目标路径；

检测模块，被配置为检测从机器人所在的预设等候位置至所述第二目标位置/第一目标位置之间的移动区域中的障碍物；

控制模块，被配置为当所述目标路径上的路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

6.根据权利要求5所述的装置，所述控制模块被配置为：

对所述目标路径按照预设间隔进行路径点采样，得到一个或多个路径采样点；

计算所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离；

遍历所述路径采样点，当所述一个或多个路径采样点与所述障碍物边缘之间的最小距离均大于所述机器人的尺寸时，控制机器人移动。

7.根据权利要求5或6所述的装置，所述计算模块被配置为：

根据所述机器人的尺寸设置第一预设距离，并根据所述第一预设距离确定所述第一目标位置，其中，所述第一目标位置位于所述承载设备的外部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第一预设距离；

根据所述机器人的尺寸设置第二预设距离，并根据所述第二预设距离确定所述第二目标位置，其中，所述第二目标位置位于所述承载设备的内部，且与所述承载设备入口位置之间的距离等于所述第二预设距离。

8.根据权利要求7所述的装置，还包括：

获取模块，被配置为获取导航数据，并基于所述导航数据计算得到所述承载设备入口位置。

9.一种电子设备，包括存储器和处理器；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以实现权利要求1-4任一项所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法步骤。

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