CN113126607A - 一种机器人及其运动控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种机器人的运动控制方法包括：通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。由于机器人运动过程中，仅包括简单的纯圆弧运动和纯直线运动，有利于提高机器人运动控制精度，使机器人能够可靠的到达目标位置。

Description

一种机器人及其运动控制方法和装置
技术领域
本申请属于机器人领域，尤其涉及一种机器人及其运动控制方法和装置。
背景技术
室外巡检机器人一般采用四轮配置。其中，机器人的前轮用于转向使用，机器人的后轮连接电机驱动，可以为机器人提供动力。
具有阿克曼轮式结构的底盘的机器人，角速度和线速度具有耦合关系，在控制上面比普通差速底盘、全向轮底盘或麦克纳姆轮底盘更加复杂。主要体现在阿克曼底盘转弯半径较大，从A点到B点的运动无法分解为纯转动和纯直线运动的组合运动方式。在机器人执行短距离运动的控制中，通常使用实时反馈机器人位置信息和预设目标点信息的方式进行实时控制，可以满足对预设目标点的位置和朝向要求较低的应用场景。在自动回充控制等运动控制中，对目标位置和朝向的要求较高，目前的运动控制方式由于精度较低，不能满足高精度的运动控制要求。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种机器人及其运动控制方法和装置，以解决现有技术中的运动控制方式的精度较低，不能满足高精度的运动控制要求的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种机器人的运动控制方法，所述机器人的运动控制方法包括：
通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应的第一圆的第一圆心，根据预设目标点的位置和朝向，以及预设的第二圆周半径，确定预设目标点位置进行第二圆弧运动所对应的第二圆的第二圆心；
当第一圆与第二圆不相交时，获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置，所述第一圆根据第一圆心和第一圆周半径生成，所述第二圆根据第二圆心和第二圆周半径生成；
根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应的第一圆的第一圆心的步骤包括：
根据所获取的起点的朝向对应的第一方向，获取在起点位置且与所述第一方向垂直的第二方向；
根据所述第一圆周半径，在所述第二方向上确定所述起点位置进行第一圆弧运动所对应的第一圆的第一圆心。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置的步骤包括：
获取所述切点所在的切线的方程：y＝kx+b；
获取所述切点所在的第一圆和第二圆的方程：
Figure BDA0002350606110000021
Figure BDA0002350606110000031
其中，(x10，y10)为第一圆的圆心，r1为第一圆的半径；
根据所述切线方程所述第一圆方程、第二圆方程，获得联合方程：
(kx10-y10+b)2-r1 2(k2+1)＝0
Figure BDA0002350606110000032
根据所述联合方程确定第一圆和第二圆的内公切线的切点的位置。。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
根据所获取的切点、起点和预设目标点的连通关系，计算所述连通关系中的任意两个连通点之间的距离；
根据所计算的距离，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径。
结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述根据所计算的距离，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
根据所述起点、所述预设目标点和所述切点之间的连接关系，生成连通矩阵
Figure BDA0002350606110000033
其中，D为连通矩阵，A为起点，B为预设目标点，1、2、3、4为第一圆与第二圆的内公切点，Dij表示从第i点到第j点的连通距离；
根据所述连通矩阵，确定起点A到预设目标点B之间的多个路径，以及多个路径所对应的距离；
选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述方法还包括：
当第一圆与第二圆相交时，选择与所述预设目标点预定范围内的第一临时点，使所述第一临时点和第二圆周半径确定第一临时圆，根据所述第一圆和所述第一临时圆的切点确定机器人运动至第一临时点的圆弧路径和直线路径，控制机器人运动至第一临时点；
通过直线运动由第一临时点运动至起点的预定范围的第二临时点，如果第二临时点确定的第二临时圆与第二圆相交，则通过圆弧路径和直线路径由第二临时点运动至预设目标点预定范围内的第三临时点，并通过直线运动由第三临时点运动至起点的预设范围的第四临时点，直至第2N次选择的第2N临时点所确定的第2N临时圆与第二圆不相交，并通过第2N临时圆与第二圆确定的内切点，获取圆弧路径和直线路径，根据所述圆弧路径和直线路径到达预设目标点，其中，2N为选择的临时点的个数。
本申请实施例的第二方面提供了一种机器人的运动控制装置，所述机器人的运动控制装置包括：
位置获取单元，用于通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
路径确定单元，用于根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
运动控制单元，用于根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。
本申请实施例的第四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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过传感器确定机器人当前所在的起点的位置和朝向、机器人待运动的预设目标点的位置和朝向，并结合预设的机器人运动的圆弧半径，确定机器人的圆弧路径和直线路径，根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制机器人运动至预设目标点。由于机器人运动过程中，仅包括简单的纯圆弧运动和纯直线运动，有利于提高机器人运动控制精度，使机器人能够可靠的到达目标位置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种机器人的运动控制方法的实现流程示意图；
图2是本申请实施例提供的机器人底盘转向示意图；
图3是本申请实施例提供的一种确定机器人的圆弧路径和直线路径方法的实现流程示意图；
图4是本申请实施例提供的确定机器人运动路径的圆弧路径和直线路径的示意图；
图5是本申请实施例提供的确定机器人运动路径的圆弧路径和直线路径的示意图；
图6是本申请实施例提供的根据切点、切点和预设目标点确定圆弧路径和直线路径的示意图；
图7是本申请实施例提供的一种机器人的运动控制装置的示意图；
图8是本申请实施例提供的机器人的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本申请实施例提供的一种机器人的运动控制方法的实现流程示意图，详述如下：
在步骤S101中，通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
具体的，所述机器人的起点的位置和朝向，可以根据机器人的定位系统来确定。比如，可以根据机器人设置的激光雷达或方向传感器，确定机器人当前的运动方向，并根据所检测到的运动方向作为机器人当前的朝向。所述方向传感器可以为陀螺仪、三轴加速度传感器等。所述机器人待运动的预设目标点的位置和朝向，可以根据机器人的运动任务而确定，比如，机器人运动任务为自动回充的充电点，则可以根据充电点的位置确定机器人的预设目标点的位置，以及根据机器人在充电点的充电方向，确定机器人在预设目标点的朝向。
本申请实施例中所述机器人，可以为四轮配置的机器人。如图2所示，所述机器人的前轮W1、W2做转向控制，后轮通过电机驱动后轮W3、W4的差速器实现转向控制。机器人的底盘的运动可以简化为平面运动，机器人在转弯时，四个轮子轴心相交于一点，其中D为轮距，L为轴距，O为机器人转弯时的瞬心。具有阿克曼轮式结构机器人，具有转弯半径较大，在角速度与线速度耦合时，控制更为复杂，不利于提高机器人的定位控制精度。因此，为了提高控制精度，本申请实施例对机器人线路进行规划，将机器人从起点运动至预设目标点的路径，规划为仅包括圆周运动和直线运动的路径，从而有效的提高机器人的运动精度。
在步骤S102中，根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
所述预设的圆弧半径，可以根据机器人的转速机构，比如机器人的阿克曼底盘结构所确定。可以根据所述转速机构确定所述机器人的转弯半径范围，从所述转弯半径范围中选择一个或者多个半径，控制所述机器人从起点到预设目标点的圆弧运动。
其中，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤，可以如图3所示，包括：
在步骤S301中，根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应的第一圆的第一圆心，根据预设目标点的位置和朝向，以及预设的第二圆周半径，以及预设目标点位置进行第二圆弧运动所对应的第二圆的第二圆心；
在确定的起点的位置和朝向后，可以根据所述起点的朝向，在起点的位置生成与所述朝向垂直的第二方向的垂线，并根据预设的第一圆周半径，在所述第二方向的垂线上获得两个点，可选取其中的任意一个作为所述第一圆的第一圆心。
同样，在确定预设目标点的位置和朝向后，可以根据所述预设目标点的朝向，在预设目标点的位置生成与所述朝向垂直的垂线，并根据预设的第二圆周半径，在所述垂线上获得两个点，可选取其中的任意一个作为所述第二圆的第二圆心。
其中，所述第一圆周半径和第二圆周半径可以相同，也可以不同。
由于在起点位置可以确定两个第一圆，在预设目标点位置可以确定两个第二圆，在确定所述起点至预设目标点的路径时，可以将任意一个第一圆与任意一个第二圆组合，得到每个组合中的最短路径，可以根据多个组合所生成的多个最短路径中，查找系统的最短路径，作为机器人的规划路径。
在步骤S302中，当第一圆与第二圆不相交时，获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置，所述第一圆根据第一圆心和第一圆周半径生成，所述第二圆根据第二圆心和第二圆周半径生成；
当第一圆与第二圆不相交时，可以将起点与预设目标点的路径，划分为圆弧路径和直线路。为了确定圆弧路径和直线路径，可以先确定圆弧路径与直线路径的交点位置，可以通过确定第一圆与第二圆的公切线的方式，将公切线与第一圆的交点，以及公切线与第二圆的交点，作为所述圆弧路径与直线路径的交点。
其中，第一圆根据第一圆心和第一圆周半径生成，可以根据所获取的起点的朝向对应的第一方向，获取在起点位置且与所述第一方向垂直的第二方向；根据所述第一圆周半径，在所述第二方向上确定所述起点位置进行第一圆弧运动所对应的第一圆的第一圆心。同样，可以根据第二圆心和第二圆周半径确定第二圆。图4为根据第一圆和第二圆所确定运动路径的示意图，机器人的起点的位置为第一圆上的点A，机器人的预设目标点的位置为第二圆上的点B，在第一圆和第二圆之间作内公切线，得到节点1、2、3和4，根据切点的位置可以计算各段路径的距离。
为了确定所述切点的位置，可以根据所述切点所在的切线，生成切线方程y＝kx+b，结合切点在第一圆的方程(x-x10)2+(y-y10)2＝r1 2，第二圆的方程，
Figure BDA0002350606110000081
得到联合方程：
(kx10-y10+b)2-r1 2(k2+1)＝0
Figure BDA0002350606110000082
其中，(x10，y10)为第一圆的圆心，r1为第一圆的半径，r2为第二圆的圆心。
根据所述联合方程，当第一圆与第二圆不相交时，可以确定内公切线位于第一圆和第二圆上的切点的坐标位置。
在步骤S303中，根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径。
在确定了所述切点的位置后，根据起点、切点和预设目标点的连通关系，确定任意两个连通点之间的距离。根据所确定的距离即可计算从起点至预设目标点的任意路径的距离，包括直线路径(即切点之间的路径)和圆弧路径的距离。根据所计算的距离，可以选择距离最短的路径作为所述起点和预设目标点之间的路径。
在本申请一种实施方式中，根据所计算的距离，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径的步骤可以如图5所示，包括：
在步骤S501中，根据所述起点、所述预设目标点和所述切点之间的连接关系，生成连通矩阵；
可以根据连接点的个数，创建矩阵模型。比如，根据起点、预测目标点、四个切点确定一共包括六个点，可以通过6X6的邻接矩阵D描述六个点的连通关系。Dij表示从点i到点j的距离，如果不存在可连通的距离那么使用0代替，根据图4所示的示意图，得到如下所示的连通矩阵：
Figure BDA0002350606110000091
根据切点、起点和预设目标点的位置，确定任意两个连通点之间的距离，如果两个连通点之间没有直接相连，这两个连通点之间的距离为0，如图4所示，AB两点的距离是0。1和4的距离是0；1和A的距离是0。2和3的距离是0；2和B的距离是0。3到A的距离是0；4到B的距离是0；。可以将D矩阵简化为下式：
Figure BDA0002350606110000101
在步骤S502中，根据所述连通矩阵，确定起点到预设目标点之间的多个路径，以及多个路径所对应的距离；
根据所述连通点之间的连接关系，可以确定起点至预设目标点的多个路径，比如图4所示的起点A至预设目标点B，包括的路径有：A-4-3-B，A-2-1-B，经过计算比较，路径A-4-3-B比路径A-2-1-B近。同样，可以根据所确定的其它第一圆或第二圆，得到两个圆构成的组合中的最短路径，可以根据多个组合中的最短路径确定系统的最短路径。
在步骤S503中，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径。
根据所计算的最短路径，即可确定最短的路径所对应的圆弧路径和直线路径，比如：根据路径A-4-3-B，可以确定其包括的圆弧路径为：A-4、3-B，包括的直线路径为4-3。
另外，在可能的实施例中，如果所确定的第一圆与第二圆相交时，可以通过逐渐调整的方式，确定由圆弧路径和直线路径所生成的运动路径。比如，可以如图6所示，选择与所述预设目标点预定范围内的、且与预设目标点的朝向相同的第一临时点C1，使所述第一临时点C1和第二圆周半径确定第一临时圆，根据所述第一圆和所述第一临时圆的切点确定机器人运动至第一临时点C1的圆弧路径和直线路径，控制机器人运动至第一临时点C1；
通过直线运动由第一临时点C1运动至起点的预定范围的第二临时点D1，且第二临时点D1的朝向与机器人在起点时的朝向相同，如果第二临时点D1确定的第二临时圆与第二圆相交，则通过圆弧路径和直线路径由第二临时点D1运动至预设目标点B预定范围内的第三临时点C2，并通过直线运动由第三临时点C2运动至起点A的预设范围的第四临时点D2，直至第2N次所选择的临时点Dn所确定的第2N临时圆与第二圆不相交，并通过第2N临时圆与第二圆确定的内公切线的切点，获取圆弧路径和直线路径，根据所述圆弧路径和直线路径到达预设目标点，其中，2N为选择的临时点的个数。
在步骤S103中，根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
根据所确定的圆弧路径和直线路径，可以控制机器人执行单纯的圆弧运动和单纯的直线运动，从而使得机器人的运动控制更为简单，使得机器人的运动控制精度更高。
图7为本申请实施例提供的一种机器人的运动控制装置的结构示意图，详述如下：
所述机器人的运动控制装置包括：
位置获取单元701，用于通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
路径确定单元702，用于根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
运动控制单元703，用于根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
图7所述的机器人的运动控制装置，与图1所述的机器人的运动控制方法对应。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图8是本申请一实施例提供的机器人的示意图。如图8所示，该实施例的机器人8包括：处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82，例如机器人的运动控制程序。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个机器人的运动控制方法实施例中的步骤。或者，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中，并由所述处理器80执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序82在所述机器人8中的执行过程。例如，所述计算机程序82可以被分割成：
位置获取单元，用于通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
路径确定单元，用于根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
运动控制单元，用于根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
所述机器人可包括，但不仅限于，处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是机器人8的示例，并不构成对机器人8的限定，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，例如所述机器人还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。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。
所述存储器81可以是所述机器人8的内部存储单元，例如机器人8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述机器人8的外部存储设备，例如所述机器人8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述机器人8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述机器人所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人的运动控制方法，其特征在于，所述机器人的运动控制方法包括：
定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设目标点的位置和朝向；
根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
2.根据权利要求1所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应第一圆的第一圆心，根据预设目标点的位置和朝向，以及预设的第二圆周半径，确定预设目标点位置进行第二圆弧运动所对应第二圆的第二圆心；
当第一圆与第二圆不相交时，获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置，所述第一圆根据第一圆心和第一圆周半径生成，所述第二圆根据第二圆心和第二圆周半径生成；
根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径。
3.根据权利要求2所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述起点的位置和朝向，以及预设的第一圆周半径，确定自起点位置进行第一圆弧运动所对应第一圆的第一圆心的步骤包括：
根据所获取的起点的朝向对应的第一方向，获取在起点位置且与所述第一方向垂直的第二方向；
根据所述第一圆周半径，在所述第二方向上确定自所述起点位置进行第一圆弧运动所对应第一圆的第一圆心。
4.根据权利要求2所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述获取第一圆与第二圆的内公切线的切点位置的步骤包括：
获取所述切点所在的切线的方程：y＝kx+b；
获取所述切点所在的第一圆和第二圆的方程：
Figure FDA0002350606100000021
Figure FDA0002350606100000022
其中，(x10，y10)为第一圆的圆心，r1为第一圆的半径，r2为第二圆的圆心；
根据所述切线方程所述第一圆方程、第二圆方程，获得联合方程：
(kx10-y10+b)2-r1 2(k2+1)＝0
Figure FDA0002350606100000023
根据所述联合方程确定第一圆和第二圆的内公切线的切点的位置。
5.根据权利要求2所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述切点位置确定所述机器人的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
根据所获取的切点、起点和预设目标点的连通关系，计算所述连通关系中的任意两个连通点之间的距离；
根据所计算的距离，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径。
6.根据权利要求5所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述根据所计算的距离，选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径的步骤包括：
根据所述起点、所述预设目标点和所述切点之间的连接关系，生成连通矩阵
Figure FDA0002350606100000031
其中，D为连通矩阵，A为起点，B为预设目标点，1、2、3、4为第一圆与第二圆的内公切点，Dij表示从第i点到第j点的连通距离；
根据所述连通矩阵，确定起点A到预设目标点B之间的多个路径，以及多个路径所对应的距离；
选择从起点到预设目标点的距离最短的路径，获取所选择的路径中包括的圆弧路径和直线路径。
7.根据权利要求2所述的机器人的运动控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当第一圆与第二圆相交时，选择与所述预设目标点预定范围内的第一临时点，使所述第一临时点和第二圆周半径确定第一临时圆，根据所述第一圆和所述第一临时圆的切点确定机器人运动至第一临时点的圆弧路径和直线路径，控制机器人运动至第一临时点；
通过直线运动由第一临时点运动至起点的预定范围的第二临时点，如果第二临时点确定的第二临时圆与第二圆相交，则通过圆弧路径和直线路径由第二临时点运动至预设目标点预定范围内的第三临时点，并通过直线运动由第三临时点运动至起点的预设范围的第四临时点，直至第2N次选择的第2N临时点所确定的第2N临时圆与第二圆不相交，并通过第2N临时圆与第二圆确定的内公切线的切点，获取圆弧路径和直线路径，根据所述圆弧路径和直线路径到达预设目标点，其中，2N为选择的临时点的个数。
8.一种机器人的运动控制装置，其特征在于，所述机器人的运动控制装置包括：
位置获取单元，用于通过定位传感器获取机器人当前所在的起点的位置和朝向，以及获取机器人待运动的预设预设目标点的位置和朝向；
路径确定单元，用于根据所述起点的位置和朝向、预设目标点的位置和朝向，以及预设的圆弧半径，确定所述机器人的圆弧路径和直线路径；
运动控制单元，用于根据所确定的圆弧路径和直线路径，控制所述机器人运动至预设目标点。
9.一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。
10.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述机器人的运动控制方法的步骤。
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