CN112207827A - 机器人安全移动的控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人安全移动的控制方法、装置及电子设备，其中方法包括：检测机器人周围预设范围内是否有障碍物，如果检测出有障碍物，则确定障碍物的位置，预测以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，其中，速度指令包括控制机器人移动的速度值，根据障碍物的位置和以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断机器人与障碍物是否会发生碰撞，根据判断结果控制机器人安全移动；本发明实施例通过依次检测障碍物并确定障碍物的位置、预测机器人的位置、判述机器人与障碍物是否会发生碰撞，保证了通过直接控制机器人速度的方式进行移动时机器人的安全，避免了机器人与障碍物发生碰撞。

Description

机器人安全移动的控制方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种机器人安全移动的控制方法、装置及电子设备。

背景技术

机器人提供的功能是多样的，移动功能是很多机器人具备的能力，在一些情况下，不希望机器人自己规划路径，而是通过直接控制机器人的速度实现机器人的行走。但是现有的通过直接控制机器人的速度进行移动这种方式是不安全的，因为机器人自己不能执行避障逻辑，这就有可能使机器人撞到障碍物上，发生危险。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机器人安全移动的控制方法及装置，以解决现有通过直接控制机器人速度的方式进行移动时，机器人与障碍物发生碰撞的问题。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种机器人安全移动的控制方法，包括：

检测机器人周围预设范围内是否有障碍物；

如果检测出有障碍物，则确定所述障碍物的位置；

预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置，其中，所述速度指令包括控制所述机器人移动的速度值；

根据所述障碍物的位置和所述以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断所述机器人与所述障碍物是否会发生碰撞；

根据判断结果控制所述机器人安全移动。

可选地，所述确定所述障碍物的位置信息包括：

通过测距传感器采集机器人周围预设范围内障碍物的距离数据；

根据所述障碍物的距离数据，确定所述障碍物的位置信息。

可选地，所述根据判断结果控制机器人安全移动包括：

如果判断结果为不会发生碰撞，则通过执行速度指令控制机器人移动；

如果判断结果为会发生碰撞，则不执行速度指令，并改变机器人的移动方向。

进一步地，所述改变机器人的移动方向包括：

获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况；

根据所述分布情况，确定所述机器人周围的空旷区域；

根据所述空旷区域改变机器人的移动方向。

进一步地，所述获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况包括：

通过传感器获取所述机器人周围的检测数据；

对所述检测数据进行分析，获取所述分布情况。

进一步地，所述获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况还包括：

通过图像采集设备获取所述机器人周围的图像数据；

对所述图像数据进行分析，获取所述分布情况。

进一步地，所述根据所述空旷区域改变机器人的移动方向包括：

确定所述空旷区域与所述机器人的相对位置；

根据所述相对位置，改变所述机器人的移动方向，以使所述机器人的移动方向朝向所述空旷区域。

本发明的第二方面提供了一种机器人安全移动的控制装置，所述装置包括：

检测单元，用于检测机器人周围预设范围内是否有障碍物；

确定单元，用于如果检测出有障碍物，则确定所述障碍物的位置信息；

预测单元，用于预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置，其中，所述速度指令包括控制所述机器人移动的速度值；

判断单元，用于根据所述障碍物的位置信息和所述以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断所述机器人与所述障碍物是否会发生碰撞；

控制单元，用于根据判断结果控制所述机器人安全移动。

本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面任意一项提供的机器人安全移动的控制方法。

本发明的第四方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括：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计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行第一方面任意一项提供的机器人安全移动的控制方法。

在本发明实施例中，首先检测机器人周围预设范围内是否有障碍物，如果检测出有障碍物，则确定所述障碍物的位置，其次预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置，其中，所述速度指令包括控制所述机器人移动的速度值，然后，根据所述障碍物的位置和所述以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断所述机器人与所述障碍物是否会发生碰撞，最后根据判断结果控制所述机器人安全移动；本发明实施例通过依次检测障碍物并确定障碍物的位置、预测机器人的位置、判述机器人与障碍物是否会发生碰撞，保证了通过直接控制机器人速度的方式进行移动时机器人的安全，避免了机器人与障碍物发生碰撞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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机器人安全移动的控制方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的机器人安全移动的控制装置框图；

图3为本发明实施例提供的电子设备框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

现有的通过直接控制机器人的速度进行移动这种方式是不安全的，因为机器人自己不能执行避障逻辑，这就有可能使机器人撞到障碍物上，发生危险。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种机器人安全移动的控制方法，如图1所示，该方法包括如下的步骤S101至步骤S105：

步骤S101：检测机器人周围预设范围内是否有障碍物；其中，所述预设范围可以在满足需求的前提下根据实际情况进行设置，例如，在本实施例中，为解释说明本发明的技术方案，所述预设范围为5米，检测距离机器人5米内是否有障碍物。

步骤S102：如果检测出有障碍物，则确定所述障碍物的位置；如果距离机器人5米内存在障碍物的话，就确定出所述障碍物的具体位置。

步骤S103：预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置，其中，所述速度指令包括控制所述机器人移动的速度值；其中，所述指定时间可以在满足需求的前提下根据实际情况进行设置，例如，将指定时间设为2.5秒，在要求机器人以某个速度值进行移动之前，提前预测以该速度值控制所述机器人移动2.5秒后所述机器人所处的位置。

步骤S104：根据所述障碍物的位置和所述以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断所述机器人与所述障碍物是否会发生碰撞；如果机器人从当前位置到以某个速度值控制机器人移动2.5秒后机器人所处的位置需要经过所述障碍物的位置，那么，所述机器人与所述障碍物就会发生碰撞；如果不需要经过，则不会发生碰撞。

步骤S105：根据判断结果控制所述机器人安全移动。根据不同的判断结果选择不同的方式，以控制所述机器人安全移动。

本发明实施例提供的技术方案通过依次检测障碍物并确定障碍物的位置、预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置、判述机器人与障碍物是否会发生碰撞并根据不同的判断结果选择不同的方式，以控制所述机器人安全移动，保证了通过直接控制机器人速度的方式进行移动时机器人的安全，避免了机器人与障碍物发生碰撞。

具体的，所述步骤S102包括：

通过测距传感器采集机器人周围预设范围内障碍物的距离数据；通过各种测距传感器，采集机器人周围5米内障碍物的距离数据。

根据所述障碍物的距离数据，确定所述障碍物的位置信息。

具体的，所述步骤S105包括：

如果判断结果为不会发生碰撞，则通过执行速度指令控制机器人移动；

如果判断结果为会发生碰撞，则不执行速度指令，并改变机器人的移动方向。

当判断结果为不会发生碰撞时，说明以速度指令控制机器人移动2.5秒后是安全的，不会与障碍物发生碰撞，此时，执行所述速度指令即可；当判断结果为不会发生碰撞时，说明以速度指令控制机器人移动2.5秒后机器人会发生危险，因此，不执行速度指令，并改变机器人的移动方向。

具体的，所述改变机器人的移动方向包括：

获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况；其中，指定范围可以根据实际需要进行设定，例如，该指定范围可以为机器人转弯时需要的最小空间所对应的范围，或者，以机器人转弯时需要的最小空间对应的图像为基础，在该图像的基础上扩大指定倍数后的图像所对应的范围，具体的指定范围在此不做具体限定；障碍物可以为所有能够对机器人的行进造成影响的物体，例如，桌子、雕像、通道中临时放置的物体等；分布情况为能够用于表示机器人与障碍物的相对位置和相对距离的参数，即根据该分布情况可以分析出各障碍物分别位于机器人具体哪个方位，以及各障碍物与机器人之间的距离。

根据所述分布情况，确定所述机器人周围的空旷区域；具体的，根据障碍物与送货机器人的相对位置和相对距离，确定能够使送货机器人顺利通过的区域。

根据所述空旷区域改变机器人的移动方向。根据能够使机器人顺利通过的区域改变机器人的移动方向，从而使机器人继续行进。

具体的，所述获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况包括：

通过传感器获取所述机器人周围的检测数据；具体的，通过射线类传感器检测机器人周围的检测数据，可以选择任意方向射出射线，如果没检测到返回的射线，表示该方向没有障碍物，如果检测到返回的射线，可以根据射出射线与返回射线之间的时间差，分析出该方向上的障碍物与机器人的相对距离，为了确定出较准确的检测数据，可以对多个方向进行检测。

对所述检测数据进行分析，获取所述分布情况。确定出各障碍物与机器人的相对位置和相对距离的分布情况。

具体的，所述获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况还包括：

通过图像采集设备获取所述机器人周围的图像数据；在本发明实施例中，所述图像采集设备为摄像头，通过机器人的摄像头获取所述机器人周围的图像数据；

对所述图像数据进行分析，获取所述分布情况。

具体的，所述根据所述空旷区域改变机器人的移动方向包括：

确定所述空旷区域与所述机器人的相对位置；

根据所述相对位置，改变所述机器人的移动方向，以使所述机器人的移动方向朝向所述空旷区域。

确定能够使送货机器人顺利通过的区域与机器人当前位置的相对位置关系，根据所述相对位置关系改变所述机器人的移动方向，以使所述机器人安全移动。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

本发明实施例提供的技术方案在通过速度直接控制机器人的同时，能够控制所述机器人安全移动，保证了通过直接控制机器人速度的方式进行移动时机器人的安全，避免了机器人与障碍物发生碰撞。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例还提供了一种用于实施上述机器人安全移动的控制方法的机器人安全移动的控制装置，如图2所示，该装置包括：

检测单元21，用于检测机器人周围预设范围内是否有障碍物；

确定单元22，用于如果检测出有障碍物，则确定所述障碍物的位置信息；

预测单元23，用于预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置，其中，所述速度指令包括控制所述机器人移动的速度值；

判断单元24，用于根据所述障碍物的位置信息和所述以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断所述机器人与所述障碍物是否会发生碰撞；

控制单元25，用于根据判断结果控制所述机器人安全移动。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括一个或多个处理器31以及存储器32，图3中以一个处理器31为例。

该控制器还可以包括：输入装置33和输出装置34。

处理器31、存储器32、输入装置33和输出装置34可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

处理器31可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)。处理器31还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器32作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器31通过运行存储在存储器32中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的机器人安全移动的控制方法。

存储器32可以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、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据服务器操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器32可选包括相对于处理器31远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至网络连接装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置33可接收输入的数字或字符信息，以及产生与服务器的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置34可包括显示屏等显示设备。

一个或者多个模块存储在存储器32中，当被一个或者多个处理器31执行时，执行如图1所示的方法。

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流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各电机控制方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory，FM)、硬盘(HardDiskDrive，HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人安全移动的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测机器人周围预设范围内是否有障碍物；

如果检测出有障碍物，则确定所述障碍物的位置；

预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置，其中，所述速度指令包括控制所述机器人移动的速度值；

根据所述障碍物的位置和所述以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断所述机器人与所述障碍物是否会发生碰撞；

根据判断结果控制所述机器人安全移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述障碍物的位置信息包括：

通过测距传感器采集机器人周围预设范围内障碍物的距离数据；

根据所述障碍物的距离数据，确定所述障碍物的位置信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据判断结果控制机器人安全移动包括：

如果判断结果为不会发生碰撞，则通过执行速度指令控制机器人移动；

如果判断结果为会发生碰撞，则不执行速度指令，并改变机器人的移动方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述改变机器人的移动方向包括：

获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况；

根据所述分布情况，确定所述机器人周围的空旷区域；

根据所述空旷区域改变机器人的移动方向。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况包括：

通过传感器获取所述机器人周围的检测数据；

对所述检测数据进行分析，获取所述分布情况。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取机器人周围指定范围内障碍物的分布情况还包括：

通过图像采集设备获取所述机器人周围的图像数据；

对所述图像数据进行分析，获取所述分布情况。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述空旷区域改变机器人的移动方向包括：

确定所述空旷区域与所述机器人的相对位置；

根据所述相对位置，改变所述机器人的移动方向，以使所述机器人的移动方向朝向所述空旷区域。

8.一种机器人安全移动的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

检测单元，用于检测机器人周围预设范围内是否有障碍物；

确定单元，用于如果检测出有障碍物，则确定所述障碍物的位置信息；

预测单元，用于预测以速度指令控制所述机器人移动指定时间后所述机器人所处的位置，其中，所述速度指令包括控制所述机器人移动的速度值；

判断单元，用于根据所述障碍物的位置信息和所述以速度指令控制机器人移动指定时间后机器人所处的位置，判断所述机器人与所述障碍物是否会发生碰撞；

控制单元，用于根据判断结果控制所述机器人安全移动。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7任意一项所述的机器人安全移动的控制方法。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：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计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1-7任意一项所述的机器人安全移动的控制方法。

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