CN113126604B - 一种机器人避障方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种机器人避障方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，控制机器人停止行进，并根据目标对象相对于机器人的目标角度，确定机器人的底盘转动角速度，其中，目标对象为机器人跟随的对象；控制机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并返回检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制机器人继续行进并跟随目标对象。由于在机器人行进方向设定范围内存在障碍物时，可以通过控制机器人向目标对象所在方向转动的方式避开障碍物，在避开障碍物后机器人可以继续行进并跟随目标对象。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人避障方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
机器人在跟随人行进过程中，可能会遇到障碍物，如图1所示，机器人前方出现障碍物，即机器人直径范围内的正前方预设距离以内区域110出现障碍物，那么机器人则停止行进。其中，预设距离一般为1米。
这种场景下，机器人遇到障碍物之后就结束此次跟随任务，也就是说，机器人停止行进，停留在原地，跟随任务结束。此时，如果需要继续使用机器人，被跟随人必须手动把机器人推出障碍物区域才可以继续使用。可见，目前机器人跟随人行进时遇到障碍物即停止跟随，无法绕开障碍物继续跟随。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种机器人避障方法、装置、电子设备及存储介质，以使机器人能够绕开障碍物继续行进。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种机器人避障方法，所述方法包括：
检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象；
控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并返回所述检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到所述行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象。
可选的，所述根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度的步骤，包括：
根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度。
可选的，所述机器人具有云台；
在所述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度的步骤之前，所述方法还包括：
获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度，其中，所述机器人的角速度包括云台转动角速度及底盘转动角速度；
根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
可选的，所述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度的步骤，包括：
根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述预设角速度不大于所述机器人的底盘的最大角速度。
可选的，所述根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子的步骤，包括：
如果所述目标角度小于第一预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值；或者
如果所述目标角度不小于所述第一预设角度，且不大于第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为其中，m＝1-angle/45，n为预设值；或者
如果所述目标角度大于所述第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
可选的，所述第一预设值为0，所述第二预设值为1，所述预设角速度为所述机器人的底盘的最大角速度。
第二方面，本发明实施例提供了一种机器人避障装置，所述装置包括：
障碍物检测模块，用于检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
角速度确定模块，用于当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象；
转动控制模块，用于控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并触发所述障碍物检测模块，直到检测到所述行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象。
可选的，所述角速度确定模块具体用于：
根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度。
可选的，所述机器人具有云台；
所述装置还包括：
上报延时获取模块，用于在所述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度之前，获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度，其中，所述机器人的角速度包括云台转动角速度及底盘转动角速度；
转动角度确定模块，用于根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
目标角度确定模块，用于基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
可选的，所述角速度确定模块包括：
角速度因子确定单元，用于根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
角速度确定单元，用于将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述预设角速度不大于所述机器人的底盘的最大角速度。
可选的，所述角速度因子确定单元包括：
第一确定子单元，用于如果所述目标角度小于第一预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值；
第二确定子单元，用于如果所述目标角度不小于所述第一预设角度，且不大于第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为其中，m＝1-angle/45，n为预设值；
第三确定子单元，用于如果所述目标角度大于所述第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
可选的，所述第一预设值为0，所述第二预设值为1，所述预设角速度为所述机器人的底盘的最大角速度。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面任一所述的机器人避障方法步骤。
第四方面，本发明实施例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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的机器人避障方法步骤。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的机器人避障方法步骤。
本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，控制机器人停止行进，并根据目标对象相对于机器人的目标角度，确定机器人的底盘转动角速度，其中，目标对象为机器人跟随的对象，然后控制机器人按照底盘转动角速度进行转动，并返回检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制机器人继续行进并跟随目标对象。由于在机器人行进方向设定范围内存在障碍物时，可以通过控制机器人向目标对象所在方向转动的方式避开障碍物，在避开障碍物后机器人可以继续行进并跟随目标对象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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为机器人在跟随人行进的场景的一种示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种机器人避障方法的流程图；
图3为基于图2所示实施例的机器人跟随目标对象的场景的一种示意图；
图4为基于图2所示实施例的机器人跟随目标对象的场景的另一种示意图；
图5为基于图2所示实施例的目标角度的确定方式的一种流程图；
图6为基于图2所示实施例的底盘转动角速度的确定方式的一种流程图；
图7为本发明实施例所提供的一种机器人避障装置的结构示意图；
图8为本发明实施例所提供的机器人避障装置的另一种结构示意图；
图9为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
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做出创造性劳动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。
为了在跟随目标对象行进过程中，机器人能够绕开障碍物继续行进，本发明实施例提供了一种机器人避障方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
下面对本发明实施例所提供的一种机器人避障方法进行介绍。本发明实施例所提供的一种机器人避障方法可以应用于机器人、用于控制机器人行动的处理器、控制器等电子设备，在此不做具体限定，为了描述清楚，以下称为电子设备。
如图2所示，一种机器人避障方法，所述方法包括：
S201，检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
S202，当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度；
其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象。
S203，控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并返回步骤S201，直到检测到所述机器人行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象。
可见，本发明实施例所提供的方案中，检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，控制机器人停止行进，并根据目标对象相对于机器人的目标角度，确定机器人的底盘转动角速度，其中，目标对象为机器人跟随的对象，然后控制机器人按照底盘转动角速度进行转动，并返回检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制机器人继续行进并跟随目标对象。由于在机器人行进方向设定范围内存在障碍物时，可以通过控制机器人向目标对象所在方向转动的方式避开障碍物，在避开障碍物后机器人可以继续行进并跟随目标对象。
在机器人跟随目标对象等行进过程中，为了保证机器人不与障碍物发生碰撞，可以执行上述步骤S201，即检测行进方向设定范围内是否存在障碍物。其中，机器人的行进方向设定范围可以为行进方向上预设大小的扇形区域、矩形区域等，在此不做具体限定。
对于检测机器人行进方向设定范围内是否存在障碍物的具体方式可以采用及机器人技术领域中的任意障碍物检测方式，例如，可以通过雷达检测等方式，在此不做具体限定及说明。
当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，为了避免与障碍物发生碰撞，电子设备可以控制机器人停止行进，其中，目标对象即为机器人跟随的对象。当未检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，电子设备可以控制机器人继续行进以跟随目标对象。
为了引导机器人绕过障碍物，继续跟随目标对象行进，机器人在停止行进后，可以通过语音提示等方式提示目标对象，以使目标对象能够及时引导机器人绕开障碍物，此时目标对象可以向左或者向右行进，目标对象与机器人之间便会形成相对角度，也就是目标角度。其中，目标对象相对于机器人的目标角度可以为：机器人中心点与目标对象的中心点之间的连线，与经过机器人的中心点且指向机器人行进方向的直线之间的夹角。
例如，如图3所示的机器人跟随目标对象的场景中，可以看出，此时目标对象在机器人的左前方，目标对象与机器人之间形成相对角度，也就是图3中的目标角度θ。
在一种实施方式中，机器人的深度摄像头可以实时捕捉目标对象的深度数据，进而计算得到目标对象相对于机器人的目标角度，进而上报至电子设备。根据深度数据计算得到目标对象相对于机器人的目标角度的具体方式可以采用机器人视觉领域的任意相关方式，在此不做具体限定及说明。
接下来，电子设备便可以根据上述目标角度，确定机器人的底盘转动角速度。如果目标对象相对于机器人的目标角度较大，那么机器人想要绕过障碍物，便需要转动较大的角度，那么便可以确定机器人的底盘转动角速度较大，例如，可以为其最大角速度等。如果目标对象相对于机器人的目标角度较小，那么机器人想要绕过障碍物，需要转动的角度较小，那么便可以确定机器人的底盘转动角速度较小。
确定了机器人的底盘转动角速度后，便可以控制机器人按照该底盘转动角速度进行转动，具体来说，电子设备可以控制机器人按照该底盘转动角速度进行匀速转动，即按照该底盘转动角速度向目标对象所在方向匀速转动，也就是执行上述步骤S203。如图3所示的机器人跟随人的场景中，确定了机器人的底盘转动角速度后，便可以控制机器人按照该底盘转动角速度向左转动。
由于目标对象的位置可能实时变化，目标对象相对于机器人的目标角度也就会发生变化，所以可以继续检测机器人行进方向设定范围内是否存在障碍物，如果检测到机器人行进方向设定范围内依然存在障碍物，说明此时机器人还需要继续转动，那么便可以再次执行上述步骤S202，继续根据最新获取的目标角度确定机器人的底盘转动角速度，控制机器人按照该底盘转动角速度继续进行转动。
如果检测到机器人行进方向设定范围内不存在障碍物，说明机器人不需要再进行转动，那么便可以控制机器人继续行进，此时，机器人便可以绕过该障碍物，继续对目标对象进行跟随。
如图4所示的机器人跟随人的场景中，区域410即为机器人行进方向设定范围，也就是机器人行进方向上预设大小的矩形区域，其中，该矩形区域以经过机器人中心点且指向行进方向的直线为中线心，宽度为机器人机身最大宽度。可以看出，此时机器人的行进方向设定范围内已经不存在障碍物，此时机器人继续行进不会与障碍物发生碰撞，那么便可以控制机器人继续行进，以继续跟随目标对象。
在一种实施方式中，由于机器人的深度摄像头上报目标角度是具有固定频率的，所以电子设备可以按照深度摄像头上报目标角度的固定频率来确定机器人的底盘转动角速度，进而控制机器人按照该底盘转动角速度进行转动。
当然如果机器人的深度摄像头上报目标角度的频率过快或者过慢，电子设备可以在需要根据目标角度确定机器人的底盘转动角速度时，采用深度摄像头上报的最新的目标角度进行计算，这都是合理的。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度的步骤，可以包括：
根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度。
由于机器人的底盘转动角速度与上述目标对象相对于机器人的目标角度之间的关系存在一定规律，因此为了方便确定机器人的底盘转动角速度，可以预先设定角度与角速度的对应关系，也就是预设的角度与角速度的对应关系。
这样，确定了机器人与目标对象之间的目标角度后，便可以根据该对应关系确定目标角度对应的角速度，进而将所确定的角速度作为机器人的底盘转动角速度。例如，目标角度为20度，预设的角度与角速度的对应关系中，角度20度对应的角速度为10度每秒，那么电子设备便可以确定机器人的底盘转动角速度为10度每秒。
可见，在本实施例中，电子设备可以根据预设的角度与角速度的对应关系，确定目标角度对应的角速度，作为机器人的底盘转动角速度。这样，可以快速准确地确定机器人的底盘转动角速度。
有一些机器人是具有云台(即机器人中另一个可以转动的结构，例如机器人连接机身和头部的云台)的，在机器人转动过程中，云台和底盘可能并不是同步的，而机器人的深度摄像头上报目标角度具有一定的延时，或者电子设备获取目标角度也可能存在一定的延时，因此，为了尽量消除延时的影响，保证目标角度的准确性，针对机器人具有云台的情况而言，作为本发明实施例的一种实施方式，如图5所示，在上述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度的步骤之前，上述方法还可以包括：
S501，获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度；
其中，机器人的角速度包括机器人的云台转动角速度及机器人的底盘角速度。由于机器人在获取目标角度的过程中，机器人的底盘在以底盘角速度转动，云台以云台转动角速度转动，所以为了确定准确的目标角度，电子设备可以获取云台转动角速度、机器人的底盘角速度以及目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时。
其中，目标对象相对于机器人的角度即为机器人的深度摄像头等器件上报的此时目标对象相对于机器人的角度。例如，机器人中心点与目标对象的中心点之间的连线，与经过机器人的中心点且指向机器人行进方向的直线之间的夹角。
如果电子设备是在检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，第一次获取目标角度，那么此时机器人没有转动，那么云台转动角速度及机器人的底盘角速度均为0，此时，目标角度即为机器人所获取的角度。
S502，根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
由于在上述上报延时内，机器人的底盘实际上已经转动(headAngleSpeed-robotAngleSpeed)*latency的角度，所以电子设备可以按照以下公式，计算机器人的底盘转过的角度realAngle：
realAngle＝(headAngleSpeed-robotAngleSpeed)*latency；
其中，headAngleSpeed为云台转动角速度，robotAngleSpeed为底盘角速度，latency为上报延时。
S503，基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
确定了在上报延时内机器人的底盘转过的角度后，为了计算得到准确的目标角度，电子设备可以对获取的目标对象相对于所述机器人的角度进行修正，具体来说，电子设备可以根据公式angle＝bodyAngle-realAngle，计算目标角度angle。其中，bodyAngle为获取的目标对象相对于机器人的角度。电子设备所获取的目标对象相对于机器人的角度与在上述上报延时内机器人的底盘转过的角度的差即为当前时刻，目标对象相对于机器人的实际角度，也就是目标角度。
可见，在本实施例中，针对机器人具有云台的情况来说，电子设备可以获取目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及机器人的角速度，进而根据云台转动角速度、底盘转动角速度及上报延时，确定在上报延时内机器人的底盘转过的角度，再基于底盘转过的角度以及目标对象相对于机器人的角度，计算目标角度，这样可以对获取的目标对象相对于机器人的角度按照实际情况进行校正，得到准确的目标角度angle，以保证后续机器人避障的准确性。
作为本发明实施例的一种实施方式，如图6所示，上述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度的步骤，可以包括：
S601，根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
目标角度与机器人的转动角速度存在一定规律，也就是说，目标角度越大，一般机器人的转动角速度可以越大，这样可以尽快转动至目标对象所在方向。
为了确定目标角度与机器人的转动角速度具体关系，电子设备可以根据目标角度及预设的角度与角速度因子的对应关系，确定目标角度对应的目标角速度因子。其中，角速度因子用于表征目标角度与预设角速度之间的具体关系。
其中，为了保证利用角速度因子计算得到的机器人的底盘转动角速度不超过机器人所能达到的最大角速度，该预设角速度不大于机器人的底盘的最大角速度。
S602，将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的底盘转动角速度。
由于角速度因子可以表征目标角度与预设角速度之间的具体关系，所以确定了目标角速度因子后，电子设备便可以将目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为机器人的底盘转动角速度。
可见，在本实施例中，电子设备可以根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定目标角度对应的目标角速度因子，将目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为机器人的底盘转动角速度，这样，可以预先根据目标角度与机器人的底盘转动角速度之间的规律，确定角度与角速度因子的对应关系，通过角速度因子表征目标角度与预设角速度之间的具体关系，进而，可以确定合适的底盘转动角速度。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子的步骤，可以包括：
如果所述目标角度小于第一预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值；或者，如果所述目标角度不小于所述第一预设角度，且不大于第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为或者，如果所述目标角度大于所述第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
为了方便确定目标角速度因子，可以预先设定两个角度阈值，即上述第一预设角度及第二预设角度，其中，第一预设角度小于第二预设角度。该两个角度阈值将机器人与目标对象之间的距离划分为三个区间，当目标对象与机器人的目标角度位于最小的区间时，也就是说，若该目标角度小于第一预设角度，说明机器人与目标对象之间的相对角度较小，此时机器人需要转动较小的角度或者，不需要进行转动便可以朝向目标对象，那么电子设备便可以确定目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值。
若目标角度不小于第一预设角度，且不大于第二预设角度，说明机器人与目标对象之间的相对角度处于中间状态，也就是说，机器人与目标对象之间的相对角度不是太大，也不是太小，此时机器人需要转动一定的角度可以朝向目标对象，那么电子设备便可以确定目标角度对应的目标角速度因子为
其中，m＝1-angle/45，n为预设值。angle即为上述目标角度，也就是说，此时，目标角速度因子可以为1与(1-angle/45)开n次方的值之间的差值。n的值可以根据目标角度的大小、跟随实时性的要求等因素确定，在此不做具体限定。
可以看出，当n为1时，目标角速度因子为1-m，也就是1-(1-angle/45)＝angle/45，机器人的转动角速度即为预设角速度与angle/45的乘积，那么机器人的底盘转动角速度的变化趋势即为随着目标角度直线线性变化。
当n不为1时，目标角速度因子为也就是/>那么机器人的底盘转动角速度的变化趋势即为随着目标角度曲线线性变化。
若目标角度位于最大的区间时，也就是说，若该目标角度大于第二预设角度，说明机器人与目标对象之间的相对角度较大，此时机器人需要转动较大的角度才能朝向目标对象，那么电子设备便可以确定目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
其中，由于第二预设值对应的目标角度较大，所以机器人转动的底盘角速度需要较大，那么第二预设值大于上述第一预设值。
上述第一预设角度以及第二预设角度的具体值可以根据机器人的最大转动角速度等因素确定，在此不做具体限定。例如，第一预设角度可以为8度、10度、5度等。第二预设角度可以为45度、40度、50度等。
可见，在本实施例中，电子设备可以根据目标角度与第一预设角度及第二预设角度之间的大小关系，确定合适的目标角速度因子，以保证后续可以基于该目标角速度因子确定合适的底盘转动角速度。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述第一预设值可以为0，上述第二预设值可以为1，上述预设角速度可以为机器人的底盘的最大角速度。
由于当目标角度小于第一预设角度时，说明机器人与目标对象之间的相对角度非常小，此时机器人并不需要再进行转动，那么此时目标角速度因子可以为0，那么便可以设置上述第一预设值为0。
由于当目标角度大于第二预设角度时，说明机器人与目标对象之间的相对角度非常大，此时机器人需要转动较大角度才能朝向目标对象，所以为了尽快转动至可以避开障碍物的方向，目标角速度因子可以为1，这样，机器人可以以最大角速度进行转动，那么便可以设置上述第二预设值为1，预设角速度可以为机器人的底盘的最大角速度。
可见，在本实施例中，电子设备可以设置上述第一预设值为0，第二预设值可以为1，预设角速度可以为机器人的底盘的最大角速度，这样，可以保证在机器人不需要再进行转动时不再进行转动，同时保证在机器人需要转动较大角度时，能够尽快转动至可以避开障碍物的方向，提高避障效率。
相应于上述机器人避障方法，本发明实施例还提供了一种机器人避障装置。
下面对本发明实施例所提供的一种机器人避障装置进行介绍。
如图7所示，一种机器人避障装置，所述装置包括：
障碍物检测模块710，用于检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
角速度确定模块720，用于当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度；
其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象。
转动控制模块730，用于控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并触发所述障碍物检测模块710，直到检测到所述行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象。
可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，控制机器人停止行进，并根据目标对象相对于机器人的目标角度，确定机器人的底盘转动角速度，其中，目标对象为机器人跟随的对象，然后控制机器人按照底盘转动角速度进行转动，并返回检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制机器人继续行进并跟随目标对象。由于在机器人行进方向设定范围内存在障碍物时，可以通过控制机器人向目标对象所在方向转动的方式避开障碍物，在避开障碍物后机器人可以继续行进并跟随目标对象。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述角速度确定模块720具体可以用于：
根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度。
作为本发明实施例的一种实施方式，如图8所示，上述机器人可以具有云台；
上述装置还可以包括：
上报延时获取模块740，用于在所述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度之前，获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度；
其中，所述机器人的角速度包括云台转动角速度及底盘转动角速度。
转动角度确定模块750，用于根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
目标角度确定模块760，用于基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述角速度确定模块720可以包括：
角速度因子确定单元，用于根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
角速度确定单元，用于将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的底盘转动角速度。
其中，所述预设角速度不大于所述机器人的底盘的最大角速度。
作为本发明实施例的一种实施方式，角速度因子确定单元可以包括：
第一确定子单元，用于如果所述目标角度小于第一预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值；
第二确定子单元，用于如果所述目标角度不小于所述第一预设角度，且不大于第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为其中，m＝1-angle/45，n为预设值；
第三确定子单元，用于如果所述目标角度大于所述第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
作为本发明实施例的一种实施方式，第一预设值可以为0，上述第二预设值可以为1，上述预设角速度可以为机器人的底盘的最大角速度。
本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以为用于控制机器人行动的处理器、控制器等电子设备，如图9所示，电子设备可以包括处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904，其中，处理器901，通信接口902，存储器903通过通信总线904完成相互间的通信，
存储器903，用于存放计算机程序；
处理器901，用于执行存储器903上所存放的程序时，实现如下步骤：
检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度；
其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象。
控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并返回所述检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到所述行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象。
可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，控制机器人停止行进，并根据目标对象相对于机器人的目标角度，确定机器人的底盘转动角速度，其中，目标对象为机器人跟随的对象，然后控制机器人按照底盘转动角速度进行转动，并返回检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制机器人继续行进并跟随目标对象。由于在机器人行进方向设定范围内存在障碍物时，可以通过控制机器人向目标对象所在方向转动的方式避开障碍物，在避开障碍物后机器人可以继续行进并跟随目标对象。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，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。
其中，上述根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度的步骤，可以包括：
根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度。
其中，上述机器人可以具有云台；
在上述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度的步骤之前，上述方法还可以包括：
获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度；
其中，所述机器人的角速度包括云台转动角速度及底盘转动角速度。
根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
其中，上述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度的步骤，可以包括：
根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的转动角速度。
其中，所述预设角速度不大于所述机器人的底盘的最大角速度。
其中，上述根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子的步骤，可以包括：
如果所述目标角度小于第一预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值；或者
如果所述目标角度不小于所述第一预设角度，且不大于第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为其中，m＝1-angle/45，n为预设值；或者
如果所述目标角度大于所述第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
其中，上述第一预设值可以为0，上述第二预设值可以为1，上述预设角速度可以为所述机器人的底盘的最大角速度。
本发明实施例还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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度；
其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象。
控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并返回所述检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到所述行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象。
可见，本发明实施例所提供的方案中，计算机程序被处理器执行时，可以检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，控制机器人停止行进，并根据目标对象相对于机器人的目标角度，确定机器人的底盘转动角速度，其中，目标对象为机器人跟随的对象，然后控制机器人按照底盘转动角速度进行转动，并返回检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制机器人继续行进并跟随目标对象。由于在机器人行进方向设定范围内存在障碍物时，可以通过控制机器人向目标对象所在方向转动的方式避开障碍物，在避开障碍物后机器人可以继续行进并跟随目标对象。
其中，上述根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度的步骤，可以包括：
根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度。
其中，上述机器人可以具有云台；
在上述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度的步骤之前，上述方法还可以包括：
获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度；
其中，所述机器人的角速度包括云台转动角速度及底盘转动角速度。
根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
其中，上述根据预设的角度与角速度的对应关系，确定所述目标角度对应的角速度，作为所述机器人的底盘转动角速度的步骤，可以包括：
根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的转动角速度。
其中，所述预设角速度不大于所述机器人的底盘的最大角速度。
其中，上述根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子的步骤，可以包括：
如果所述目标角度小于第一预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值；或者
如果所述目标角度不小于所述第一预设角度，且不大于第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为其中，m＝1-angle/45，n为预设值；或者
如果所述目标角度大于所述第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
其中，上述第一预设值可以为0，上述第二预设值可以为1，上述预设角速度可以为所述机器人的底盘的最大角速度。
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的机器人避障方法。
可见，本发明实施例所提供的方案中，计算机程序运行时，可以检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；当检测到行进方向设定范围内存在障碍物时，控制机器人停止行进，并根据目标对象相对于机器人的目标角度，确定机器人的底盘转动角速度，其中，目标对象为机器人跟随的对象，然后控制机器人按照底盘转动角速度进行转动，并返回检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制机器人继续行进并跟随目标对象。由于在机器人行进方向设定范围内存在障碍物时，可以通过控制机器人向目标对象所在方向转动的方式避开障碍物，在避开障碍物后机器人可以继续行进并跟随目标对象。
需要说明的是，对于上述装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序实施例而言，由于其基本相似于相应方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
进一步需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种机器人避障方法，其特征在于，所述方法包括：
检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象；
控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并返回所述检测行进方向设定范围内是否存在障碍物的步骤，直到检测到所述行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象；
所述根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度的步骤，包括：
根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述预设角速度不大于所述机器人的底盘的最大角速度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人具有云台；
在所述根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度的步骤之前，所述方法还包括：
获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度，其中，所述机器人的角速度包括云台转动角速度及底盘转动角速度；
根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子的步骤，包括：
如果所述目标角度小于第一预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第一预设值；或者
如果所述目标角度不小于所述第一预设角度，且不大于第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为其中，m＝1-angle/45，n为预设值；或者
如果所述目标角度大于所述第二预设角度，确定所述目标角度对应的目标角速度因子为第二预设值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设值为0，所述第二预设值为1，所述预设角速度为所述机器人的底盘的最大角速度。
5.一种机器人避障装置，其特征在于，所述装置包括：
障碍物检测模块，用于检测行进方向设定范围内是否存在障碍物；
角速度确定模块，用于当检测到所述行进方向设定范围内存在障碍物时，控制所述机器人停止行进，并根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述目标对象为所述机器人跟随的对象；
转动控制模块，用于控制所述机器人按照所述底盘转动角速度进行转动，并触发所述障碍物检测模块，直到检测到所述行进方向设定范围内不存在障碍物时，控制所述机器人继续行进并跟随所述目标对象；
所述角速度确定模块包括：
角速度因子确定单元，用于根据预设的角度与角速度因子的对应关系，确定所述目标角度对应的目标角速度因子；
角速度确定单元，用于将所述目标角速度因子与预设角速度的乘积，确定为所述机器人的底盘转动角速度，其中，所述预设角速度不大于所述机器人的底盘的最大角速度。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述机器人具有云台；
所述装置还包括：
上报延时获取模块，用于在所述根据目标对象相对于所述机器人的目标角度，确定所述机器人的底盘转动角速度之前，获取所述目标对象相对于所述机器人的角度的上报延时以及所述机器人的角速度，其中，所述机器人的角速度包括云台转动角速度及底盘转动角速度；
转动角度确定模块，用于根据所述云台转动角速度、所述底盘转动角速度及所述上报延时，确定在所述上报延时内所述机器人的底盘转过的角度；
目标角度确定模块，用于基于所述底盘转过的角度以及所述目标对象相对于所述机器人的角度，计算所述目标角度。
7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
8.一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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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