CN113465940A - 一种机器人打滑检测方法、装置以及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种机器人打滑检测方法、装置以及机器人，方法包括以下步骤：在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算机器人理论从第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量；在机器人实际移动过程中，实时计算机器人的理论位移量；当机器人的理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达第二位置点对应的位置，若未到达，则判断机器人发生打滑现象；其中，通过检测机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断机器人是否到达第二位置点对应的位置。通过软件检测方式，能够准确检测机器人是否发生打滑情况，且能够避免发生硬件检测方式的元器件失效情况。

Description

一种机器人打滑检测方法、装置以及机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种机器人打滑检测方法、装置以及机器人。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，智能家居越来越贴近人们的生活。目前，智能割草机器人正在逐渐进入普通家庭，代替人工进行割草任务。这类的智能割草机器人通常是由两个驱动轮和一个或多个从动轮支撑，驱动轮由马达直接驱动，用以提供前进动力，而从动轮用以帮助保持平衡。

然而，当地面情况比较复杂，例如地面光滑、土地松软、从动轮被卡住、从动轮悬空、机器被卡住或者机器人的驱动轮受到磨损时，机器人常会出现打滑的现象。此时，虽然机器人仍处于行驶状态，并且机器人的控制系统默认为处于正常工作状态，但机器人可能因外部原因，已经逐渐偏离了方向，从而导致机器人无法沿着预定行进轨迹移动。

现有机器人中，常通过硬件检测方式检测机器人是否打滑，但是，硬件方式容易出现某个元器件失效的情况，导致无法准确检测机器人是否打滑。因此，设计一种机器人软件打滑检测方法，一直是本领域技术人员重点研究的问题之一。

发明内容

本发明提供一种机器人打滑检测方法，旨在解决现有硬件检测方式容易出现某个元器件失效的情况，导致无法准确检测机器人是否打滑的技术问题。

本发明是这样实现的，提供一种机器人打滑检测方法，包括以下步骤：

在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算所述机器人理论从所述第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量；

在所述机器人实际移动过程中，实时计算所述机器人的理论位移量；

当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象；

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

更进一步地，若所述机器人沿边移动，所述当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置的步骤，具体包括以下步骤：

在所述机器人实际移动过程中获取理论移动轨迹；

根据所述理论移动轨迹获取变化角度；

在所述变化角度在角度阈值范围内，且所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

更进一步地，所述地图信息为弧形地图信息，所述机器人打滑检测方法还包括以下步骤：

在所述地图信息上获取多个移动路线；

设定目标位移量最长的移动路线作为所述机器人的移动路线。

更进一步地，所述实时计算所述机器人的理论位移量的步骤，具体包括以下步骤：

实时获取里程计的脉冲数；

根据所述里程计的脉冲数计算所述机器人的移动轮的转动圈数；

根据所述机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度计算得出所述理论位移量。

更进一步地，所述当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置的步骤，具体包括以下步骤：

当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置；

其中，所述误差位移量为预设值。

本发明还提供一种机器人打滑检测装置，包括：

理论计算单元，用于在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算所述机器人理论从所述第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量；

实际计算单元，用于在所述机器人实际移动过程中，实时计算所述机器人的理论位移量；

打滑判断单元，用于当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象；

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

更进一步地，若所述机器人沿边移动，所述打滑判断单元包括：

理论移动轨迹获取模块，用于在所述机器人实际移动过程中获取理论移动轨迹；

变化角度获取模块，用于根据所述理论移动轨迹获取变化角度；

到达判断模块，用于在所述变化角度在角度阈值范围内，且所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

更进一步地，所述地图信息为弧形地图信息，所述机器人打滑检测装置还包括：

移动路线获取单元，用于在所述地图信息上获取多个移动路线；

移动路线设定单元，用于设定目标位移量最长的移动路线作为所述机器人的移动路线。

更进一步地，所述实际计算单元包括：

脉冲数获取模块，用于实时获取里程计的脉冲数；

转动圈数计算模块，用于根据所述里程计的脉冲数计算所述机器人的移动轮的转动圈数；

理论位移量计算模块，用于根据所述机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度计算得出所述理论位移量。

更进一步地，所述打滑判断单元包括：

位置到达判断模块，用于当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置；

其中，所述误差位移量为预设值。

本发明还提供一种机器人，包括如上所述的机器人打滑检测装置。

本发明的有益效果在于，先在预先设置好的地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算机器人理论从第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量，接着在机器人实际移动过程中，实时计算机器人的理论位移量，当理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象。通过软件检测方式，能够准确检测机器人是否发生打滑情况，且能够避免发生硬件检测方式的元器件失效情况。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的机器人打滑检测方法的流程框图；

图2是本发明实施例提供的机器人理论沿着弓字型移动的示意图；

图3是本发明实施例提供的机器人理论沿边移动的示意图；

图4是本发明实施例二提供的机器人打滑检测方法的流程框图；

图5是本发明实施例三提供的机器人打滑检测方法的流程框图；

图6是本发明实施例提供的在圆形地图信息中取最长移动距离作为理论移动轨迹的示意图；

图7是本发明实施例四提供的机器人打滑检测方法的流程框图；

图8是本发明实施例五提供的机器人打滑检测方法的流程框图；

图9是本发明实施例六提供的机器人打滑检测装置的结构框图；

图10是本发明实施例七提供的机器人打滑检测装置的结构框图；

图11是本发明实施例八提供的机器人打滑检测装置的结构框图；

图12是本发明实施例九提供的机器人打滑检测装置的结构框图；

图13是本发明实施例十提供的机器人打滑检测装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种机器人打滑检测方法，先在预先设置好的地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算机器人理论从第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量，接着在机器人实际移动过程中，实时计算机器人的理论位移量，当理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象。通过软件检测方式，能够准确检测机器人是否发生打滑情况，且能够避免发生硬件检测方式的元器件失效情况。

实施例一

参考图1，本实施例一提供一种机器人打滑检测方法，包括以下步骤：

S100、在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算所述机器人理论从所述第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量；

S200、在所述机器人实际移动过程中，实时计算所述机器人的理论位移量；

S300、当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象；

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

机器人内部存储有地图信息，地图信息为虚拟地图，可根据地图信息进行移动，例如，清扫机器人内部存储有地图信息，可根据地图信息进行移动，以实现地面清扫过程。第一位置点和第二位置点为地图信息中的点，机器人在实际移动过程中，可根据第一位置点对应的位置朝向第二位置点对应的位置实际移动。

首先，由于预先存储有地图信息，在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并在地图信息上获取第二位置点，第一位置点和第二位置点形成地图移动轨迹，可计算出机器人理论从第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量。然后，机器人在实际移动过程中，从第一位置点对应的当前位置朝向第二位置点对应的位置移动，并随着机器人的实际移动，可实时计算机器人的理论位移量，而该理论位移量即是机器人根据实际移动过程计算得出的移动距离。随着机器人的移动，机器人的理论位移量越来越大，在理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达第二位置点对应的位置，若到达，则判断机器人正常移动，未发生打滑现象，若未到达，则判断机器人未正常移动，发生打滑现象。通过软件检测方式，能够准确检测机器人是否发生打滑情况，且能够避免发生硬件检测方式的元器件失效情况。

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。详细来说，第二位置点在地图信息上对应设置于边界线。机器人在实际移动过程中，机器人从第一位置点对应的当前位置直线朝向第二位置点对应的位置移动，会碰到边界障碍物，此时机器人会直接触碰到边界线或者进行转弯动作，若检测机器人触碰到边界线或者进行转弯动作，则可判断机器人已到达第二位置点对应的位置。其中，机器人(例如割草机器人)的边界是通过预埋能发射磁场信号的边界导线围合而成，机器人上设有磁传感器，通过磁传感器可以感应是否碰触到边界线。在机器人(例如割草机器人)在实际移动过程中，如果是沿边界线移动，那么机器人会跟随边界线移动直至转弯，而通过角度传感器可以判断是否完成转弯动作。

举例而言，通过检测所述机器人是否触碰到边界线，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，机器人可设定为沿着弓字型移动。在所述机器人沿着弓字型移动时，所述机器人沿着弓字型移动距离达到弓字指定长度，并通过磁传感器可以检测机器人与边界线的距离，从而可以判断机器人是否碰触到边界线，若触碰到边界线，则判断机器人到达第二位置点对应的位置，若未触碰到边界线，则判断机器人未到达第二位置点对应的位置，机器人发生了打滑现象。

举例而言，通过检测所述机器人是否完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，机器人可设定为沿边移动。在所述机器人沿边移动时，所述机器人沿边距离达到沿边指定长度，机器人会跟随边界线进行转弯，通过角度传感器可以检测机器人是否完成了转弯动作，如果完成转弯动作，判断机器人到达第二位置点对应的位置，如果没有进行转弯动作，判断机器人未到达第二位置点对应的位置，机器人发生了打滑现象。

其中，计算目标位移量的过程如下：根据地图移动轨迹上的第一位置点和第二位置点，可计算得出目标位移量。例如，已知第一位置点为(1，0)，第二位置点为(1，6)，单位为米，则可计算得出目标位移量为6米。

在本实施例的其中一种情况中，机器人预先设置好移动类型为弓字型，并且机器人内部存储有地图信息，则机器人可在根据设置好的移动类型以及地图信息，在实际地图上沿着弓字型移动。

参考图2，由于已知机器人的移动类型以及地图信息1，在地图信息1上获取机器人理论从位于第一地图边界11的第一位置点21朝向位于第二地图边界12的第二位置点22移动，机器人的移动形成地图移动轨迹2。根据第一位置点21和第二位置点22计算得出目标位移量，在机器人实际移动过程的理论位移量达到目标位移量(即达到弓字指定长度)时，若此时机器人触碰到第二地图边界12对应的边界线，则可判断机器人到达第二位置点22对应的位置，机器人正常移动，未发生打滑现象；若此时机器人未触碰到第二地图边界12对应的边界线，则可判断机器人未到达第二位置点22对应的位置，机器人未正常移动，发生打滑现象。

在本实施例的另外一种情况中，机器人预先设置好移动类型为沿边移动，并且机器人内部存储有地图信息，则机器人可在根据设置好的移动类型以及地图信息，在实际地图上沿边移动。

参考图3，由于已知机器人的移动类型以及地图信息1，在地图信息1上获取机器人理论从第一位置点21朝向第二位置点22移动形成的地图移动轨迹2，并根据第一位置点21和第二位置点22计算得出机器人需要移动的目标位移量，在机器人实际移动过程的的理论位移量达到目标位移量(即达到沿边指定长度)时，若此时机器人完成转弯动作，则可判断机器人到达第二位置点22对应的位置，机器人正常移动，未发生打滑现象；若此时机器人未完成转弯动作，则可判断机器人未到达第二位置点22对应的位置，机器人未正常移动，发生打滑现象。

在本实施例中，为了进一步提高检测的准确性，可同时结合软件检测方法和硬件检测方法，机器人上设有打滑检测电路，打滑检测电路使用惯性测量单元，陀螺仪和加速度计在打滑时有特殊的器件特性，与正常行走时的特征有明显的区别，结合加速度计变化数据，角度的变化数据及里程计推算的速度信息进行打滑检测以用来进行打滑检测。

通过软件检测方法以及硬件检测方法，可以有以下实现方式：①同时利用软件检测方法和硬件检测方法检测机器人是否打滑，若两者结果一致，则生成判断结果，若两者结果不一致，则生成软件检测方法的判断结果，并发出报警信号，以提醒维修人员。②先利用硬件检测方法检测机器人是否打滑，当硬件检测方法出现无法生成判断结果的情况时，再利用软件检测方法检测机器人是否打滑，并发出报警信号，以提醒维修人员。通过软件检测方法和硬件检测方法的结合使用，能够保证最终能够生成判断结果，且能够保证检测结果的准确性，实现对机器人的双重保护。

实施例二

参考图4，在实施例一的基础上，本实施例二的若所述机器人沿边移动，所述当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置的步骤，具体包括以下步骤：

S321、在所述机器人实际移动过程中获取理论移动轨迹；

S322、根据所述理论移动轨迹获取变化角度；

S323、在所述变化角度在角度阈值范围内，且所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

随着机器人从第一位置点对应的当前位置朝向第二位置点对应的位置移动的实际移动过程中，会形成变化角度，而在机器人实际移动过程中，会形成理论移动轨迹，获取理论移动轨迹，可根据理论移动轨迹获取机器人的变化角度。在变化角度在角度阈值范围内，且机器人的理论位移量大于或等于目标位移量时，再接着判断机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，即判断机器人沿边距离达到沿边指定长度，并完成转弯动作。在本实施例中，对于在实际沿边移动过程中存在移动角度的机器人而言，参入角度判断，能够进一步提高打滑判断的准确性，以消除移动角度带来的误差性。

实施例三

参考图5，在实施例二的基础上，本实施例三的所述地图信息为弧形地图信息，所述机器人打滑检测方法还包括以下步骤：

S110、在所述地图信息上获取多个移动路线；

S120、设定目标位移量最长的移动路线作为所述机器人的移动路线。

对于弧形地图信息而言，机器人沿着弧形沿边线进行移动。在地图信息上获取目标位移量最长的移动路线作为地图移动轨迹，并在地图移动轨迹的一端确定第一位置点，在地图移动轨迹的另一端确定第二位置点，第一位置点和第二位置点相互对立，通过最长移动路线的两个坐标点分别作为第一位置点和第二位置点，依然采用直线移动方式进行后续打滑判断，无需考虑弧形长度，从而使得打滑判断过程更为简单、准确。

参考图6，举例而言，当地图信息为圆形地图信息1时，可设定圆形地图信息1一侧边上的一个坐标点作为第一位置点21，再设定圆形地图信息1另一侧边上的一个坐标点作为第二位置点22，第一地位置点21和第二位置点22之间的连接线作为地图移动轨迹2，地图移动轨迹2经过圆形地图信息1的圆心。在机器人实际移动过程中，机器人从第一位置点21对应的当前位置朝向第二位置点22对应的位置实际移动，并计算得出理论位移量，在理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，从而判断机器人是否发生打滑现象。

实施例四

参考图7，在实施例一至实施例三的基础上，本实施例四的所述实时计算所述机器人的理论位移量的的步骤，具体包括以下步骤：

S210、实时获取里程计的脉冲数；

S220、根据所述里程计的脉冲数计算所述机器人的移动轮的转动圈数；

S230、根据所述机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度计算得出所述理论位移量。

具体来说，机器人从第一位置点对应的当前位置朝向第二位置点对应的位置移动，随着机器人的实际移动，在机器人实际移动过程中形成理论移动轨迹。在这实际移动过程中，获取机器人里程计的脉冲数。

由于机器人的移动轮转一圈时，输出的脉冲数是固定的，例如，机器人的移动轮转1圈，输出100个脉冲。那么，根据获取的里程计的脉冲数，则可计算得出机器人的移动轮的转动圈数。例如，当获取里程计的脉冲数为200时，则可计算出机器人的移动轮已转动2圈。

而机器人的移动轮的半径是一致的，则移动轮的周长一致的。根据周长的计算公式，可知移动轮移动一圈，机器人可移动的距离。则根据机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度可计算得出机器人的理论位移量。

实施例五

参考图8，在实施例四的基础上，本实施例五的所述当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置的步骤，具体包括以下步骤：

S310、当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置；

其中，所述误差位移量为预设值。

当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。例如，已知误差位移量为0.5米，目标位移量为6米，则机器人实际移动形成的理论位移量应当为6.5米时，才判断机器人是否到达第二位置点对应的位置。在机器人机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量，才进行判断机器人是否到达第二位置点对应的位置，加入误差判断，可大大提高判断的准确性，避免特殊情况(例如地面摩擦力、空气中的风力等)影响判断。

实施例六

参考图9，本实施例六提供一种机器人打滑检测装置，包括：

理论计算单元100，用于在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算所述机器人理论从所述第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量；

实际计算单元200，用于在所述机器人实际移动过程中，实时计算所述机器人的理论位移量；

打滑判断单元300，用于当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象；

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

机器人内部存储有地图信息，地图信息为虚拟地图，可根据地图信息进行移动，例如，清扫机器人内部存储有地图信息，可根据地图信息进行移动，以实现地面清扫过程。第一位置点和第二位置点为地图信息中的点，机器人在实际移动过程中，可根据第一位置点对应的位置朝向第二位置点对应的位置实际移动。

首先，由于预先存储有地图信息，在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并在地图信息上获取第二位置点，第一位置点和第二位置点形成地图移动轨迹，可计算出机器人理论从第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量。然后，机器人在实际移动过程中，从第一位置点对应的当前位置朝向第二位置点对应的位置移动，并随着机器人的实际移动，可实时计算机器人的理论位移量，而该理论位移量即是机器人根据实际移动过程计算得出的移动距离。随着机器人的移动，机器人的理论位移量越来越大，在理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达第二位置点对应的位置，若到达，则判断机器人正常移动，未发生打滑现象，若未到达，则判断机器人未正常移动，发生打滑现象。通过软件检测方式，能够准确检测机器人是否发生打滑情况，且能够避免发生硬件检测方式的元器件失效情况。

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。详细来说，第二位置点在地图信息上对应设置于边界线。机器人在实际移动过程中，机器人从第一位置点对应的当前位置直线朝向第二位置点对应的位置移动，会碰到边界障碍物，此时机器人会直接触碰到边界线或者进行转弯动作，若检测机器人触碰到边界线或者进行转弯动作，则可判断机器人已到达第二位置点对应的位置。其中，机器人(例如割草机器人)的边界是通过预埋能发射磁场信号的边界导线围合而成，机器人上设有磁传感器，通过磁传感器可以感应是否碰触到边界线。在机器人(例如割草机器人)在实际移动过程中，如果是沿边界线移动，那么机器人会跟随边界线移动直至转弯，而通过角度传感器可以判断是否完成转弯动作。

举例而言，通过检测所述机器人是否触碰到边界线，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，机器人可设定为沿着弓字型移动。在所述机器人沿着弓字型移动时，所述机器人沿着弓字型移动距离达到弓字指定长度，并通过磁传感器可以检测机器人与边界线的距离，从而可以判断机器人是否碰触到边界线，若触碰到边界线，则判断机器人到达第二位置点对应的位置，若未触碰到边界线，则判断机器人未到达第二位置点对应的位置，机器人发生了打滑现象。

举例而言，通过检测所述机器人是否完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，机器人可设定为沿边移动。在所述机器人沿边移动时，所述机器人沿边距离达到沿边指定长度，机器人会跟随边界线进行转弯，通过角度传感器可以检测机器人是否完成了转弯动作，如果完成转弯动作，判断机器人到达第二位置点对应的位置，如果没有进行转弯动作，判断机器人未到达第二位置点对应的位置，机器人发生了打滑现象。

其中，计算目标位移量的过程如下：根据地图移动轨迹上的第一位置点和第二位置点，可计算得出目标位移量。例如，已知第一位置点为(1，0)，第二位置点为(1，6)，单位为米，则可计算得出目标位移量为6米。

在本实施例的其中一种情况中，机器人预先设置好移动类型为弓字型，并且机器人内部存储有地图信息，则机器人可在根据设置好的移动类型以及地图信息，在实际地图上沿着弓字型移动。

参考图2，由于已知机器人的移动类型以及地图信息1，在地图信息1上获取机器人理论从位于第一地图边界11的第一位置点21朝向位于第二地图边界12的第二位置点22移动，机器人的移动形成地图移动轨迹2。根据第一位置点21和第二位置点22计算得出目标位移量，在机器人实际移动过程的理论位移量达到目标位移量(即达到弓字指定长度)时，若此时机器人触碰到第二地图边界12对应的边界线，则可判断机器人到达第二位置点22对应的位置，机器人正常移动，未发生打滑现象；若此时机器人未触碰到第二地图边界12对应的边界线，则可判断机器人未到达第二位置点22对应的位置，机器人未正常移动，发生打滑现象。

在本实施例的另外一种情况中，机器人预先设置好移动类型为沿边移动，并且机器人内部存储有地图信息，则机器人可在根据设置好的移动类型以及地图信息，在实际地图上沿边移动。

参考图3，由于已知机器人的移动类型以及地图信息1，在地图信息1上获取机器人理论从第一位置点21朝向第二位置点22移动形成的地图移动轨迹2，并根据第一位置点21和第二位置点22计算得出机器人需要移动的目标位移量，在机器人实际移动过程的的理论位移量达到目标位移量(即达到沿边指定长度)时，若此时机器人完成转弯动作，则可判断机器人到达第二位置点22对应的位置，机器人正常移动，未发生打滑现象；若此时机器人未完成转弯动作，则可判断机器人未到达第二位置点22对应的位置，机器人未正常移动，发生打滑现象。

在本实施例中，为了进一步提高检测的准确性，可同时结合软件检测方法和硬件检测方法，机器人上设有打滑检测电路，打滑检测电路使用惯性测量单元，陀螺仪和加速度计在打滑时有特殊的器件特性，与正常行走时的特征有明显的区别，结合加速度计变化数据，角度的变化数据及里程计推算的速度信息进行打滑检测以用来进行打滑检测。

通过软件检测方法以及硬件检测方法，可以有以下实现方式：①同时利用软件检测方法和硬件检测方法检测机器人是否打滑，若两者结果一致，则生成判断结果，若两者结果不一致，则生成软件检测方法的判断结果，并发出报警信号，以提醒维修人员。②先利用硬件检测方法检测机器人是否打滑，当硬件检测方法出现无法生成判断结果的情况时，再利用软件检测方法检测机器人是否打滑，并发出报警信号，以提醒维修人员。通过软件检测方法和硬件检测方法的结合使用，能够保证最终能够生成判断结果，且能够保证检测结果的准确性，实现对机器人的双重保护。

实施例七

参考图10，在实施例六的基础上，本实施例七的若所述机器人沿边移动，所述打滑判断单元300包括：

理论移动轨迹获取模块321，用于在所述机器人实际移动过程中获取理论移动轨迹；

变化角度获取模块322，用于根据所述理论移动轨迹获取变化角度；

到达判断模块323，用于在所述变化角度在角度阈值范围内，且所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

随着机器人从第一位置点对应的当前位置朝向第二位置点对应的位置移动的实际移动过程中，会形成变化角度，而在机器人实际移动过程中，会形成理论移动轨迹，获取理论移动轨迹，可根据理论移动轨迹获取机器人的变化角度。在变化角度在角度阈值范围内，且机器人的理论位移量大于或等于目标位移量时，再接着判断机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，即判断机器人沿边距离达到沿边指定长度，并完成转弯动作。在本实施例中，对于在实际沿边移动过程中存在移动角度的机器人而言，参入角度判断，能够进一步提高打滑判断的准确性，以消除移动角度带来的误差性。

实施例八

参考图11，在实施例七的基础上，本实施例八的所述地图信息为弧形地图信息，所述机器人打滑检测装置还包括：

移动路线获取单元110，用于在所述地图信息上获取多个移动路线；

移动路线设定单元120，用于设定目标位移量最长的移动路线作为所述机器人的移动路线。

对于弧形地图信息而言，机器人沿着弧形沿边线进行移动。在地图信息上获取目标位移量最长的移动路线作为地图移动轨迹，并在地图移动轨迹的一端确定第一位置点，在地图移动轨迹的另一端确定第二位置点，第一位置点和第二位置点相互对立，通过最长移动路线的两个坐标点分别作为第一位置点和第二位置点，依然采用直线移动方式进行后续打滑判断，无需考虑弧形长度，从而使得打滑判断过程更为简单、准确。

参考图6，举例而言，当地图信息为圆形地图信息1时，可设定圆形地图信息1一侧边上的一个坐标点作为第一位置点21，再设定圆形地图信息1另一侧边上的一个坐标点作为第二位置点22，第一地位置点21和第二位置点22之间的连接线作为地图移动轨迹2，地图移动轨迹2经过圆形地图信息1的圆心。在机器人实际移动过程中，机器人从第一位置点21对应的当前位置朝向第二位置点22对应的位置实际移动，并计算得出理论位移量，在理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，从而判断机器人是否发生打滑现象。

实施例九

参考图12，在实施例六至实施例八的基础上，本实施例九的所述实际计算单元200包括：

脉冲数获取模块210，用于实时获取里程计的脉冲数；

转动圈数计算模块220，用于根据所述里程计的脉冲数计算所述机器人的移动轮的转动圈数；

理论位移量计算模块230，用于根据所述机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度计算得出所述理论位移量。

具体来说，机器人从第一位置点对应的当前位置朝向第二位置点对应的位置移动，随着机器人的实际移动，在机器人实际移动过程中形成理论移动轨迹。在这实际移动过程中，获取机器人里程计的脉冲数。

由于机器人的移动轮转一圈时，输出的脉冲数是固定的，例如，机器人的移动轮转1圈，输出100个脉冲。那么，根据获取的里程计的脉冲数，则可计算得出机器人的移动轮的转动圈数。例如，当获取里程计的脉冲数为200时，则可计算出机器人的移动轮已转动2圈。

而机器人的移动轮的半径是一致的，则移动轮的周长一致的。根据周长的计算公式，可知移动轮移动一圈，机器人可移动的距离。则根据机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度可计算得出机器人的理论位移量。

实施例十

参考图13，在实施例九的基础上，本实施例十的所述打滑判断单元300包括：

位置到达判断模块310，用于当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置；

其中，所述误差位移量为预设值。

当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。例如，已知误差位移量为0.5米，目标位移量为6米，则机器人实际移动形成的理论位移量应当为6.5米时，才判断机器人是否到达第二位置点对应的位置。在机器人机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量，才进行判断机器人是否到达第二位置点对应的位置，加入误差判断，可大大提高判断的准确性，避免特殊情况(例如地面摩擦力、空气中的风力等)影响判断。

实施例十一

本实施例十一提供一种机器人，包括如实施例六至实施例十所述的机器人打滑检测装置。

实施例十二

本实施例十二提供一种机器人，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实施例一至实施例五所述机器人打滑检测方法的步骤。

在本发明实施例提供的机器人打滑检测方法中，先在预先设置好的地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算机器人理论从第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量，接着在机器人实际移动过程中，实时计算机器人的理论位移量，当理论位移量大于或等于目标位移量时，判断机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象。通过软件检测方式，能够准确检测机器人是否发生打滑情况，且能够避免发生硬件检测方式的元器件失效情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种机器人打滑检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算所述机器人理论从所述第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量；

在所述机器人实际移动过程中，实时计算所述机器人的理论位移量；

当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象；

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

2.如权利要求1所述的机器人打滑检测方法，其特征在于，若所述机器人沿边移动，所述当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置的步骤，具体包括以下步骤：

在所述机器人实际移动过程中获取理论移动轨迹；

根据所述理论移动轨迹获取变化角度；

在所述变化角度在角度阈值范围内，且所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

3.如权利要求2所述的机器人打滑检测方法，其特征在于，所述地图信息为弧形地图信息，所述机器人打滑检测方法还包括以下步骤：

在所述地图信息上获取多个移动路线；

设定目标位移量最长的移动路线作为所述机器人的移动路线。

4.如权利要求1至3任一项所述的机器人打滑检测方法，其特征在于，所述实时计算所述机器人的理论位移量的步骤，具体包括以下步骤：

实时获取里程计的脉冲数；

根据所述里程计的脉冲数计算所述机器人的移动轮的转动圈数；

根据所述机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度计算得出所述理论位移量。

5.如权利要求4所述的机器人打滑检测方法，其特征在于，所述当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置的步骤，具体包括以下步骤：

当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置；

其中，所述误差位移量为预设值。

6.一种机器人打滑检测装置，其特征在于，包括：

理论计算单元，用于在地图信息上获取机器人当前位置对应的第一位置点，并计算所述机器人理论从所述第一位置点到第二位置点需要移动的目标位移量；

实际计算单元，用于在所述机器人实际移动过程中，实时计算所述机器人的理论位移量；

打滑判断单元，用于当所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置，若未到达，则判断所述机器人发生打滑现象；

其中，通过检测所述机器人是否触碰到边界线或者完成转弯动作，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

7.如权利要求6所述的机器人打滑检测装置，其特征在于，若所述机器人沿边移动，所述打滑判断单元包括：

理论移动轨迹获取模块，用于在所述机器人实际移动过程中获取理论移动轨迹；

变化角度获取模块，用于根据所述理论移动轨迹获取变化角度；

到达判断模块，用于在所述变化角度在角度阈值范围内，且所述机器人的理论位移量大于或等于所述目标位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置。

8.如权利要求7所述的机器人打滑检测装置，其特征在于，所述地图信息为弧形地图信息，所述机器人打滑检测装置还包括：

移动路线获取单元，用于在所述地图信息上获取多个移动路线；

移动路线设定单元，用于设定目标位移量最长的移动路线作为所述机器人的移动路线。

9.如权利要求6至8任一项所述的机器人打滑检测装置，其特征在于，所述实际计算单元包括：

脉冲数获取模块，用于实时获取里程计的脉冲数；

转动圈数计算模块，用于根据所述里程计的脉冲数计算所述机器人的移动轮的转动圈数；

理论位移量计算模块，用于根据所述机器人的移动轮的转动圈数以及移动轮的半径长度计算得出所述理论位移量。

10.如权利要求9所述的机器人打滑检测方法，其特征在于，所述打滑判断单元包括：

位置到达判断模块，用于当所述机器人的理论位移量大于目标位移量，且两者相差值等于误差位移量时，判断所述机器人是否到达所述第二位置点对应的位置；

其中，所述误差位移量为预设值。

11.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求6至10任一项所述的机器人打滑检测装置。

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