CN113568406A - 装置移动方法、装置、电子设备和计算机可读介质 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例公开了装置移动方法、装置、电子设备和介质。该方法的一具体实施方式包括：确定目标可移动装置的理想位姿、该理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向；根据该理想位姿直线、该目标可移动装置的坐标信息，确定该目标可移动装置是否朝向该理想位姿直线；响应于确定该目标可移动装置朝向该理想位姿直线，确定该目标可移动装置的曲线变换信息；根据该曲线变换信息和该旋转方向，控制该目标可移动装置移动；响应于确定该目标可移动装置移动至该理想位姿对应位置，结束该目标可移动装置的移动。该实施方式可以高效、准确地控制目标可移动装置移动至理想位置。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及计算机技术领域，具体涉及装置移动方法、装置、电子设备和计算机可读介质。
背景技术
目前，在自动驾驶领域、物流等领域，常常会存在控制可移动装置(例如，无人驾驶车，快递车等等)移动至指定地点。对于控制目标可移动装置移动至目标地点，通常采用的方式为：基于机器人模型预测的方法，首先根据区域划出路径，然后设计控制算法尽可能跟随规划路径。
然而，当采用上述方式来控制目标可移动装置移动至目标地点，经常会存在如下技术问题：
基于机器人模型预测的方法理论上虽然可以达到较好的效果，但该方式计算量较大，导致计算机负荷较高，占用资源较大。除此之外，实际中通常需要额外的求解器求解复杂的非线性优化问题，难以应用于计算能力有限的嵌入式系统。
发明内容
本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
本公开的一些实施例提出了装置移动方法、装置、电子设备和计算机可读介质，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。
第一方面，本公开的一些实施例提供了一种装置移动方法，包括：确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，其中，上述移动过程为上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置的过程；根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线；响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息；根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置移动；响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动。
可选地，上述确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，包括：获取上述目标可移动装置的理想位姿；根据上述理想位姿，确定上述理想位姿直线；根据上述理想位姿和上述理想位姿直线，利用旋转方向确定方法，确定上述旋转方向。
可选地，根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线，包括：将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量；生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量；确定上述第一向量和上述第二向量之间的夹角；根据上述夹角，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。
可选地，上述根据上述夹角，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线，包括：响应于确定上述夹角大于目标角度，确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。
可选地，在上述响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息之后，上述方法还包括：响应于确定上述目标可移动装置未朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的原地旋转量；根据上述原地旋转量和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置进行原地旋转以使得上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。
可选地，上述根据上述理想位姿和上述理想位姿直线，利用旋转方向确定方法，确定上述旋转方向，包括：将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量；生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量；确定上述第一向量和上述第二向量之间的叉乘值；根据上述叉乘值，确定上述旋转方向。
可选地，上述曲线变换信息包括：线速度信息和角速度信息；以及上述确定上述目标可移动装置在上述移动过程中的曲线变换信息，包括：获取预先设置的角速度信息；根据上述角速度信息、上述理想位姿、上述目标可移动装置的坐标信息和理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的线速度信息。
第二方面，本公开的一些实施例提供了一种装置移动装置，包括：第一确定单元，被配置成确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，其中，上述移动过程为上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置的过程；第二确定单元，被配置成根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线；第三确定单元，被配置成响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息；控制单元，被配置成根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置移动；结束单元，被配置成响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动。
可选地，第一确定单元被配置成：获取上述目标可移动装置的理想位姿；根据上述理想位姿，确定上述理想位姿直线；根据上述理想位姿和上述理想位姿直线，利用旋转方向确定方法，确定上述旋转方向。
可选地，第二确定单元被配置成：将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量；生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量；确定上述第一向量和上述第二向量之间的夹角；根据上述夹角，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。
可选地，第二确定单元被配置成：响应于确定上述夹角大于目标角度，确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。
可选地，上述装置还包括：响应于确定上述目标可移动装置未朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的原地旋转量；根据上述原地旋转量和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置进行原地旋转以使得上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。
可选地，第一确定单元被配置成：将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量；生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量；确定上述第一向量和上述第二向量之间的叉乘值；根据上述叉乘值，确定上述旋转方向。
可选地，上述曲线变换信息包括：线速度信息和角速度信息。第三确定单元被配置成：获取预先设置的角速度信息；根据上述角速度信息、上述理想位姿、上述目标可移动装置的坐标信息和理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的线速度信息。
第三方面，本公开的一些实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。
第四方面，本公开的一些实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。
本公开的上述各个实施例中具有如下有益效果：本公开的一些实施例的装置移动方法可以高效、准确地控制目标可移动装置移动至理想位置。具体来说，基于机器人模型预测的方法理论上虽然可以达到较好的效果，但该方式计算量较大，导致计算机负荷较高，占用资源较大。除此之外，实际中通常需要额外的求解器求解复杂的非线性优化问题，难以应用于计算能力有限的嵌入式系统。基于此，本公开的一些实施例的装置移动方法可以首先确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向。其中，上述移动过程为上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置的过程。在这里，确定理想位姿、理想位姿直线和旋转方向，以后续为目标可移动装置确定移动的目标和方向。然后，根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。在这里，通过确定目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线可以使得后续目标可移动装置的移动更为高效、快捷，避免目标可移动装置绕远移动。进而，响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息以后续确定目标可移动装置的精准的移动方向。接着，根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，可以高效、精准地控制上述目标可移动装置移动。最后，响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动以高效地完成目标可移动装置移动至理想位姿对应位置的任务。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
图1是根据本公开的一些实施例的装置移动方法的一个应用场景的示意图；
图2是根据本公开的装置移动方法的一些实施例的流程图；
图3是根据本公开的装置移动方法的一些实施例中的理想位姿、理想位姿直线、目标可移动装置位姿的示意图；
图4是根据本公开的装置移动方法的一些实施例中的确定目标可移动装置原地旋转的示意图；
图5是根据本公开的装置移动方法的另一些实施例的流程图；
图6是根据本公开的装置移动装置的一些实施例的结构示意图；
图7是适于用来实现本公开的一些实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。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。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1是根据本公开一些实施例的装置移动方法的一个应用场景的示意图。
在图1的应用场景中，电子设备101可以首先确定目标可移动装置102的理想位姿103、上述理想位姿103对应的理想位姿直线104和移动过程中的旋转方向106。其中，上述移动过程为上述目标可移动装置102移动至上述理想位姿103对应位置的过程。然后，上述电子设备101可以根据上述理想位姿直线104、上述目标可移动装置102的坐标信息105，确定上述目标可移动装置102是否朝向上述理想位姿直线104。进而，响应于确定上述目标可移动装置102朝向上述理想位姿直线104，上述电子设备101可以确定上述目标可移动装置102的曲线变换信息107。接着，上述电子设备101可以根据上述曲线变换信息107和上述旋转方向106，控制上述目标可移动装置102移动。最后，响应于确定上述目标可移动装置102移动至上述理想位姿103对应位置，上述电子设备101可以结束上述目标可移动装置102的移动。
需要说明的是，上述电子设备101可以是硬件，也可以是软件。当电子设备为硬件时，可以实现成多个服务器或终端设备组成的分布式集群，也可以实现成单个服务器或单个终端设备。当电子设备体现为软件时，可以安装在上述所列举的硬件设备中。其可以实现成例如用来提供分布式服务的多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
应该理解，图1中的电子设备的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的电子设备。
继续参考图2，示出了根据本公开的装置移动方法的一些实施例的流程200。该装置移动方法，包括以下步骤：
步骤201，确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向。
在一些实施例中，上述装置移动方法的执行主体(例如图1所示的电子设备)可以确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向。其中，上述移动过程为上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置的过程。上述目标可移动装置可以是在各领域里的移动装置。例如，在无人驾驶领域，上述目标可移动装置可以是目标无人驾驶车辆。在物流领域，上述目标可移动装置可以是目标送货小车，还可以是目标收货小车。上述目标可移动装置又可以是差速移动机器人。上述理想位姿可以是预先设置的。上述理想位姿可以包括：目标可移动装置的理想位置和目标可移动装置的理想姿态。
需要说明的是，对于目标可移动装置的移动，建立目标坐标系。上述理想位姿可以包括：上述目标坐标系中的与上述目标可移动装置相对应的目标坐标，目标可移动装置的理想姿态。上述理想位姿直线是根据理想位姿确定的一条直线。
作为示例，如图3所示，针对目标可移动装置在可行区域中调头的应用场景，说明了目标可移动装置的理想位姿、理想位姿直线和旋转方向。在以x为横坐标轴，y为纵坐标轴，o为原点的目标坐标系中，目标可移动装置303依据当前位姿移动至理想位姿302对应的位置。上述理想位姿直线301可以依据理想位姿302确定的。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，可以包括以下步骤：
第一步，上述执行主体可以通过有线方式或无线方式来获取上述目标可移动装置的理想位姿。
第二步，根据上述理想位姿，上述执行主体可以确定上述理想位姿直线。
作为示例，针对图3所示，在目标坐标系中，理想位姿302对应的坐标可以是(x1，y1)。上述理想位姿302包括的目标可移动装置302的位姿可以是θ1。理想位姿直线301可以定义为经过理想位姿302对应坐标，且与x坐标轴呈θ1角度的直线。假设理想位姿直线301为Ax+By+1＝0。其中，参数A可以通过以下公式来生成：
其中，参数B可以通过以下公式来生成：
第三步，根据上述理想位姿和上述理想位姿直线，上述执行主体可以利用旋转方向确定方法，来确定上述旋转方向。其中，上述旋转方向确定方法可以是确定旋转方向的方法。
可选地，上述根据上述理想位姿和上述理想位姿直线，利用旋转方向确定方法，确定上述旋转方向，可以包括以下步骤：
第一步，上述执行主体可以将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息。
作为示例，针对图3所示，目标坐标信息可以根据理想位姿直线301和目标可移动装置在目标坐标系上的坐标信息，通过以下公式来确定：
x3＝(-A+B*B*x2-A*B*y2)/(A*A+B*B)
y3＝(-B+A*A*y2-A*B*x2)/(A*A+B*B)
其中，x3可以是目标坐标信息的横坐标值。y3可以是目标坐标信息的纵坐标值。x2可以是坐标信息的横坐标值。y2可以是坐标信息的横坐标值。A和B可以是理想位姿直线的参数值。
第二步，上述执行主体可以生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量。
作为示例，将目标坐标信息的横坐标减去上述坐标信息的横坐标，以及将目标坐标信息的纵坐标减去上述坐标信息的纵坐标，可以得到第一向量。
第三步，上述执行主体可以生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量。
作为示例，针对图3所示，上述第二向量可以是[cos(θ2)，sin(θ2)]。
第四步，上述执行主体可以确定上述第一向量和上述第二向量之间的叉乘值。
第五步，根据上述叉乘值，上述执行主体可以确定上述旋转方向。
作为示例，响应于叉乘值大于0，则上述执行主体可以确定旋转方向为逆时针旋转。响应于叉乘值小于0，则上述执行主体可以确定旋转方向为顺时针旋转。响应于叉乘值等于0，则上述执行主体可以确定旋转方向为顺时针旋转或逆时针旋转。
步骤202，根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。
在一些实施例中，上述执行主体可以根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，可以通过各种方式来确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。其中，上述目标可移动装置的坐标信息可以是目标可移动装置的初始位置对应的坐标信息。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线，可以包括以下步骤：
第一步，上述执行主体可以将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息。
第二步，上述执行主体可以生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量。
第三步，上述执行主体可以生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量。
第四步，上述执行主体可以确定上述第一向量和上述第二向量之间的夹角。
作为示例，上述执行主体可以通过以下公式来确定上述夹角：
dθ＝acos((FR*RD)/norm(FR)/norm(RD))。
其中，FR可以是第一向量。RD可以是第二向量。acos()可以是反余弦函数。norm()可以是向量求模函数。
第五步，根据上述夹角，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。
作为示例，响应于确定上述夹角为锐角，则表征目标可移动装置需要原地旋转，使得目标可移动装置朝向理想位姿直线。响应于确定上述夹角不是锐角，则表征目标可移动装置不需要原地旋转，目标可移动装置原先就朝向理想位姿直线。
作为示例，如图4所示，示出了确定上述目标可移动装置需要原地旋转的示意图。
还未原地旋转的目标可移动装置401与横坐标轴x轴之间的夹角为θ。原地旋转一定角度后，可以得到原地旋转后的目标可移动装置402。其中，上述目标可移动装置在目标坐标系下的坐标点为R。R的坐标为(x2，y2)。R在理想位姿直线上的垂足为F。第一向量可以是基于点F和点R生成的。第二向量可以是基于点R和点D生成的。第一向量和第二向量之间的夹角为dθ。
针对图4，需要说明的是，响应于确定上述夹角dθ为锐角，目标可移动装置要原地旋转。上述执行主体可以通过以下步骤来得到旋转角度：
确定理想位姿直线对应的第三向量和第四向量。第三向量为：V_line1＝[B，-A]。第四向量为：V_line2＝[-B，A]。相应地，考虑旋转后的机器人朝向所在的直线，可在理想位姿直线上找到两个交点：P和P2。其中，norm(FP)＝norm(FP2)＝norm(FR)*tan(dθ)。所以，P坐标可以为F+norm(FP)*v_linel/norm(v_line1)，P2坐标可以为F+norm(FP2)*v_line2/norm(v_line2)。
由此，可以分两种情况讨论：
(1)如果向量v_line1与机器人朝向向量RD的夹角小于pi/2，则角度为rot_angle1＝angle_diff(atan2(RP[1]，RP[0])，θ)的大小。其中，pi可以是圆周率。
(2)如果向量v_line1与机器人朝向向量RD的夹角大于或等于pi/2，旋转角度为rot_angle2＝angle_diff(atan2(RP2[1]，RP2[0])，θ)的大小。
进一步地，angle_diff(a，b)可以是标准化角度减法算法。其中，a和b分别为角度a和角度b，且角度范围都位于(-pi，pi]区间。上述标准化角度减法算法可以用于求解角度a减去角度b。上述标准化角度减法算法可以如下所示：
a＝atana2(sin(a)，cos(a))，
b＝atan2(sin(b)，cos(b))，
d1＝a-b，
d2＝2*pi-abs(d1)，
其中，abs()可以是绝对值运算。如果d1＞0，则令d2＝-d2。如果abs(d1)＜abs(d2)，则结果为d1。否则，如果abs(d1)＞abs(d2)，则结果为d2。
可选地，响应于确定上述夹角大于等于目标角度，上述执行主体可以确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。作为示例，上述目标角度可以是90度。
步骤203，响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息。
在一些实施例中，响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，上述执行主体可以通过各种方式来确定上述目标可移动装置的曲线变换信息。其中，上述曲线变换信息可以是与目标可移动装置相关联的移动信息。作为示例，上述曲线变换信息可以是目标可移动装置的移动信息。例如，上述目标可移动装置移动轨迹的曲率半径。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述曲线变换信息包括：线速度信息和角速度信息；以及上述确定上述目标可移动装置在上述移动过程中的曲线变换信息，可以包括以下步骤：
第一步，获取预先设置的角速度信息。作为示例，上述角速度信息0.1弧度/秒。
第二步，根据上述角速度信息、上述理想位姿、上述目标可移动装置的坐标信息和理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的线速度信息。
作为示例，上述执行主体可以根据上述角速度信息、上述理想位姿、上述目标可移动装置的坐标信息和理想位姿直线，通过以下步骤来确定上述目标可移动装置的线速度信息：
第一步，获取目标可移动装置在目标坐标系上的初始坐标信息(x2,y2)，理想位姿对应的坐标(x1，y1)和上述理想位姿包括的目标可移动装置的位姿θ1。其中，目标可移动装置在目标坐标系上的初始姿态，即在初始位置与x轴之间的夹角为：θ2。
第二步，设置角速度信息w。例如，角速度信息可以是0.1弧度/秒。
第三步，确定目标可移动装置的线速度信息。
作为示例，由于v＝w*R，其中R为曲率半径，上述执行主体可以通过决定曲率半径R进而确定控制量v。其中，假设曲率半径由机器人角度θ和参数a决定：
R(θ)＝a(θ2-θf)
上述公式表明：如果旋转方向不发生变化，曲率半径是单调变化的且到达最终角度时曲率半径为零。根据此公式可以：如果旋转方向不发生变化，目标可移动转置的线速度符号将不发生改变。
然后，设置目标可移动装置的最终位姿对应的坐标(xf，yf)，上述最终位姿对应的角度为θf，以用于后续求解曲率半径R，进而求取线速度控制量v。
根据运动学公式：
可以计算出目标可移动装置最终位姿对应坐标(xf，yf)与曲率半径参数a的关系：
同理，
yf＝y2+a(sinθf-θ2cosθ2-sinθ2+θfsinθ2)
定义变量，
kx＝cosθf-θ2sinθ2-cosθ2+θfsinθ2，
ky＝sinθf-θ2cosθ2-sinθ2+θfcosθ2。
可以得到，
xf＝x2+akx，
yf＝y2+aky。
接下来，通过定义优化问题求解参数a，进而求解线速度控制量v。已知理想位姿直线为Ax+By+1＝0，在优化问题的目标函数中期望目标可移动装置尽可能位于理想位姿直线上，即
θf＝θ1
xf＝x2+a*kx
yf＝y2+a*ky。
需要注意的是.上述推导过程中有一个假设条件是目标可移动装置朝向角度θ连续变化，即满足
通过求解优化问题，即可参数a：
曲率半径可以是：
R(θ2)＝a(θ2-θ1)
在给定角速度w时，线速度控制量为：
v＝w*R(θ2)。
步骤204，根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置移动。
在一些实施例中，上述执行主体可以根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置移动。
作为示例，上述执行主体可以根据曲线变换信息中的线速度信息和角速度信息，指示目标可移动装置在初始位置沿旋转方向移动一定时长。然后，目标可移动装置移动一定时长后，到达一定位置，通过目标位置检测设备确定当前目标可移动装置的位置和姿态。进而，进一步确定目标可移动装置到达一定位置后的新的线速度信息和角速度信息。以此类推，即目标可移动装置移动一定时间，需要重新确定线速度信息和角速度信息以控制上述目标可移动装置移动。其中，每次目标可移动装置移动的时间可以是不确定的。
步骤205，响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动。
在一些实施例中，响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，上述执行主体可以结束上述目标可移动装置的移动。
本公开的上述各个实施例中具有如下有益效果：本公开的一些实施例的装置移动方法可以高效、准确地控制目标可移动装置移动至理想位置。具体来说，基于机器人模型预测的方法理论上虽然可以达到较好的效果，但该方式计算量较大，导致计算机负荷较高，占用资源较大。除此之外，实际中通常需要额外的求解器求解复杂的非线性优化问题，难以应用于计算能力有限的嵌入式系统。基于此，本公开的一些实施例的装置移动方法可以首先确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向。其中，上述移动过程为上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置的过程。在这里，确定理想位姿、理想位姿直线和旋转方向，以后续为目标可移动装置确定移动的目标和方向。然后，根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。在这里，通过确定目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线可以使得后续目标可移动装置的移动更为高效、快捷，避免目标可移动装置绕远移动。进而，响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息以后续确定目标可移动装置的精准的移动方向。接着，根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，可以高效、精准地控制上述目标可移动装置移动。最后，响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动以高效地完成目标可移动装置移动至理想位姿对应位置的任务。
进一步参考图5，示出了根据本公开的装置移动方法的另一些实施例的流程500。该装置移动方法，包括以下步骤：
步骤501，确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向。
步骤502，根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。
步骤503，响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息。
在一些实施例中，步骤501-503的具体实现及其所带来的技术效果，可以参考图2对应的实施例中的步骤201-203，在此不再赘述。
步骤504，响应于确定上述目标可移动装置未朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的原地旋转量。
在一些实施例中，响应于确定上述目标可移动装置未朝向上述理想位姿直线，执行主体(例如图1所示的电子设备)可以确定上述目标可移动装置的原地旋转量。其中，上述目标可移动装置的原地旋转量的确定可以参考步骤202中旋转角度的确定。
步骤505，根据上述原地旋转量和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置进行原地旋转以使得上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。
在一些实施例中，上述执行主体可以根据上述原地旋转量和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置进行原地旋转以使得上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。其中，对于原地旋转，角速度信息可以是预先设置的。例如，角速度信息可以是0.1弧度/秒。
步骤506，根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置移动。
步骤507，响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动。
在一些实施例中，步骤506-507的具体实现及其所带来的技术效果，可以参考图2对应的实施例中的步骤204-205，在此不再赘述。
从图5中可以看出，与图2对应的一些实施例的描述相比，图5对应的一些实施例中的装置移动方法的流程500更加突出了控制上述目标可移动装置进行原地旋转以的具体步骤。由此，这些实施例描述的方案通过可以使得目标可移动装置在未朝向理想位姿直线的情况下，高效、便捷地实现目标可移动装置的移动。
进一步参考图6，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种装置移动装置的一些实施例，这些装置实施例与图2所示的那些方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图6所示，一种装置移动装置600包括：第一确定单元601、第二确定单元602、第三确定单元603、控制单元604和结束单元605。其中，第一确定单元601，被配置成确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，其中，上述移动过程为上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置的过程；第二确定单元602，被配置成根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线；第三确定单元603，被配置成响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息；控制单元604，被配置成根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置移动；结束单元605，被配置成响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，装置移动装置600中的第一确定单元601可以被配置成：获取上述目标可移动装置的理想位姿；根据上述理想位姿，确定上述理想位姿直线；根据上述理想位姿和上述理想位姿直线，利用旋转方向确定方法，确定上述旋转方向。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，装置移动装置600中的第二确定单元602可以被配置成：将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量；生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量；确定上述第一向量和上述第二向量之间的夹角；根据上述夹角，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，装置移动装置600中的第二确定单元602可以被配置成：响应于确定上述夹角大于目标角度，确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，装置移动装置600还包括：第四确定单元和装置控制单元(图中未显示)。其中，上述第四确定单元可以被配置成：响应于确定上述目标可移动装置未朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的原地旋转量。装置控制单元可以被配置成：根据上述原地旋转量和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置进行原地旋转以使得上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，装置移动装置600中的第一确定单元601可以被配置成：将上述坐标信息在上述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；生成与上述坐标信息和上述目标坐标信息相关联的第一向量；生成表征当前上述目标可移动装置朝向的第二向量；确定上述第一向量和上述第二向量之间的叉乘值；根据上述叉乘值，确定上述旋转方向。
在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述曲线变换信息包括：线速度信息和角速度信息。装置移动装置600中的第三确定单元603可以被配置成：获取预先设置的角速度信息；根据上述角速度信息、上述理想位姿、上述目标可移动装置的坐标信息和理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的线速度信息。
可以理解的是，该装置600中记载的诸单元与参考图2描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作、特征以及产生的有益效果同样适用于装置600及其中包含的单元，在此不再赘述。
下面参考图7，其示出了适于用来实现本公开的一些实施例的电子设备(例如图1中的电子设备)700的结构示意图。图7示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开的实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备700可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储装置708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有电子设备700操作所需的各种程序和数据。处理装置701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。
通常，以下装置可以连接至I/O接口705：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置706；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置707；包括例如磁带、硬盘等的存储装置708；以及通信装置709。通信装置709可以允许电子设备700与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图7示出了具有各种装置的电子设备700，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。图7中示出的每个方框可以代表一个装置，也可以根据需要代表多个装置。
特别地，根据本公开的一些实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的一些实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的一些实施例中，该计算机程序可以通过通信装置709从网络上被下载和安装，或者从存储装置708被安装，或者从ROM 702被安装。在该计算机程序被处理装置701执行时，执行本公开的一些实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开的一些实施例上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的一些实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的一些实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，其中，上述移动过程为上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置的过程；根据上述理想位姿直线、上述目标可移动装置的坐标信息，确定上述目标可移动装置是否朝向上述理想位姿直线；响应于确定上述目标可移动装置朝向上述理想位姿直线，确定上述目标可移动装置的曲线变换信息；根据上述曲线变换信息和上述旋转方向，控制上述目标可移动装置移动；响应于确定上述目标可移动装置移动至上述理想位姿对应位置，结束上述目标可移动装置的移动。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的一些实施例的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、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，流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，该模块、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。
描述于本公开的一些实施例中的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括：第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元、控制单元和结束单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一确定单元还可以被描述为“确定目标可移动装置的理想位姿、上述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向的单元”。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
以上描述仅为本公开的一些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，本公开的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上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的实施例中公开的(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)
1.一种装置移动方法，包括：
确定目标可移动装置的理想位姿、所述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，其中，所述移动过程为所述目标可移动装置移动至所述理想位姿对应位置的过程；
根据所述理想位姿直线、所述目标可移动装置的坐标信息，确定所述目标可移动装置是否朝向所述理想位姿直线；
响应于确定所述目标可移动装置朝向所述理想位姿直线，确定所述目标可移动装置的曲线变换信息；
根据所述曲线变换信息和所述旋转方向，控制所述目标可移动装置移动；
响应于确定所述目标可移动装置移动至所述理想位姿对应位置，结束所述目标可移动装置的移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定目标可移动装置的理想位姿、所述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，包括：
获取所述目标可移动装置的理想位姿；
根据所述理想位姿，确定所述理想位姿直线；
根据所述理想位姿和所述理想位姿直线，利用旋转方向确定方法，确定所述旋转方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述理想位姿直线、所述目标可移动装置的坐标信息，确定所述目标可移动装置是否朝向所述理想位姿直线，包括：
将所述坐标信息在所述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；
生成与所述坐标信息和所述目标坐标信息相关联的第一向量；
生成表征当前所述目标可移动装置朝向的第二向量；
确定所述第一向量和所述第二向量之间的夹角；
根据所述夹角，确定所述目标可移动装置是否朝向所述理想位姿直线。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述夹角，确定所述目标可移动装置是否朝向所述理想位姿直线，包括：
响应于确定所述夹角大于目标角度，确定所述目标可移动装置朝向所述理想位姿直线。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述响应于确定所述目标可移动装置朝向所述理想位姿直线，确定所述目标可移动装置的曲线变换信息之后，所述方法还包括：
响应于确定所述目标可移动装置未朝向所述理想位姿直线，确定所述目标可移动装置的原地旋转量；
根据所述原地旋转量和所述旋转方向，控制所述目标可移动装置进行原地旋转以使得所述目标可移动装置朝向所述理想位姿直线。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述理想位姿和所述理想位姿直线，利用旋转方向确定方法，确定所述旋转方向，包括：
将所述坐标信息在所述理想位姿直线上垂足的坐标信息确定为目标坐标信息；
生成与所述坐标信息和所述目标坐标信息相关联的第一向量；
生成表征当前所述目标可移动装置朝向的第二向量；
确定所述第一向量和所述第二向量之间的叉乘值；
根据所述叉乘值，确定所述旋转方向。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述曲线变换信息包括：线速度信息和角速度信息；以及
所述确定所述目标可移动装置的曲线变换信息，包括：
获取预先设置的角速度信息；
根据所述角速度信息、所述理想位姿、所述目标可移动装置的坐标信息和理想位姿直线，确定所述目标可移动装置的线速度信息。
8.一种装置移动装置，包括：
第一确定单元，被配置成确定目标可移动装置的理想位姿、所述理想位姿对应的理想位姿直线和移动过程中的旋转方向，其中，所述移动过程为所述目标可移动装置移动至所述理想位姿对应位置的过程；
第二确定单元，被配置成根据所述理想位姿直线、所述目标可移动装置的坐标信息，确定所述目标可移动装置是否朝向所述理想位姿直线；
第三确定单元，被配置成响应于确定所述目标可移动装置朝向所述理想位姿直线，确定所述目标可移动装置的曲线变换信息；
控制单元，被配置成根据所述曲线变换信息和所述旋转方向，控制所述目标可移动装置移动；
结束单元，被配置成响应于确定所述目标可移动装置移动至所述理想位姿对应位置，结束所述目标可移动装置的移动。
9.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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