CN113848871A - 一种控制机器人避障的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种控制机器人避障的方法、装置及系统，其中，该方法包括：在检测到障碍物后，获取障碍物当前的运动属性信息；至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级；根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作。本公开实施例在检测到障碍物后，根据障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定机器人和障碍物之间的碰撞风险等级，并基于该碰撞风险等级灵活调整安全避障距离，可以兼顾机器人的运行安全及运行效率。

Description

一种控制机器人避障的方法、装置及系统

技术领域

本公开涉及机器人避障技术领域，具体而言，涉及一种控制机器人避障的方法、装置及系统。

背景技术

目前，机器人开始广泛使用，为了保证机器人在使用过程中的安全，现在的机器人都配备了障碍物检测功能，当机器人在运行过程中，在检测到障碍物时，通过比较当前时刻机器人与障碍物之间的距离和预设的安全避障距离的大小，对机器人进行相应的避障控制。

但是，当机器人在复杂环境下使用时，通过上述方法对机器人进行相应的避障控制，可能导致机器人进行不必要的减速或者减速不及时，从而影响机器人的运行效率或发生碰撞事故。

发明内容

本公开实施例至少提供一种控制机器人避障的方法、装置及系统。

第一方面，本公开实施例提供了一种控制机器人避障的方法，包括：

在检测到障碍物后，获取障碍物当前的运动属性信息。

至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级。

根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作。

在一种可选的实施方式中，碰撞风险等级越高，对应的安全避障距离越大，碰撞风险等级越低，对应的安全避障距离越小。

在一种可选的实施方式中，根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离，包括：

若所述碰撞风险等级高于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将增大的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

若所述碰撞风险等级低于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上减小安全避障距离，将减小的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

若所述碰撞风险等级等于预设风险等级，将预设安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

在一种可选的实施方式中，所述运动属性信息包括位置、姿态、运动速度、运动路径以及运动时的载荷大小中的至少一种。

在一种可选的实施方式中，至少部分地根据所述障碍物的当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级，包括：

若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为在同一运动路径上的相向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级。

若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为同一运动路径上的同向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级。

在一种可选的实施方式中，至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级，包括：

若根据所述障碍物的位置和运动速度，以及所述机器人的运动路径，确定所述障碍物为静止状态，且所述障碍物的位置位于所述机器人的运动路径上，则所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级为预设风险等级。

在一种可选的实施方式中，根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作，包括：

当所述机器人与所述障碍物之间的距离小于或等于所述安全避障距离时，控制机器人减速或停止。

当所述机器人与所述障碍物之间的距离大于所述安全避障距离时，控制机器人以正常的运动速度行驶。

第二方面，本公开实施例还提供一种控制机器人避障的装置，包括：

获取模块，用于在检测到障碍物后，获取障碍物当前的运动属性信息。

碰撞风险等级确定模块，用于至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级。

安全避障距离确定模块，用于根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

控制模块，用于根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作。

在一种可选的实施方式中，碰撞风险等级越高，对应的安全避障距离越大，碰撞风险等级越低，对应的安全避障距离越小。

在一种可选的实施方式中，所述安全避障距离确定模块，具体用于：

若所述碰撞风险等级高于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将增大的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

若所述碰撞风险等级低于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上减小安全避障距离，将减小的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

若所述碰撞风险等级等于预设风险等级，将预设安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

在一种可选的实施方式中，所述运动属性信息包括位置、姿态、运动速度、运动路径以及运动时的载荷大小中的至少一种。

在一种可选的实施方式中，所述碰撞风险等级确定模块，具体用于：

若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为在同一运动路径上的相向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级。

若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为同一运动路径上的同向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级。

在一种可选的实施方式中，所述碰撞风险等级确定模块，具体用于：

若根据所述障碍物的位置和运动速度，以及所述机器人的运动路径，确定所述障碍物为静止状态，且所述障碍物的位置位于所述机器人的运动路径上，则所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级为预设风险等级。

在一种可选的实施方式中，所述控制模块，具体用于当所述机器人与所述障碍物之间的距离小于或等于所述安全避障距离时，控制机器人减速或停止，当所述机器人与所述障碍物之间的距离大于所述安全避障距离时，控制机器人以正常的运动速度行驶。

第三方面，本公开实施例还提供一种控制机器人避障的系统，所述系统包括：机器人以及与所述机器人进行通信的控制单元；其中，

所述机器人被配置为，检测障碍物，在检测到障碍物后，从控制单元获取障碍物当前的运动属性信息；根据障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级；根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；根据确定的所述安全避障距离，控制所述机器人执行避障动作。

所述控制单元被配置为，确定障碍物当前的运动属性信息，并反馈给机器人。

在一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，碰撞风险等级越高，确定的与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离越大，碰撞风险等级越低，确定的与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离越小。

在一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，若所述碰撞风险等级高于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将增大的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

若所述碰撞风险等级低于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上减少安全避障距离，将减少的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

若所述碰撞风险等级等于预设风险等级，将预设安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

在一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间在同一运动路径上的相向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级。

若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为同一运动路径上的同向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级。

在一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，若根据所述障碍物的位置和运动速度，以及所述机器人的运动路径，确定所述障碍物为静止状态，且所述障碍物的位置位于所述机器人的运动路径上，则所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级为预设风险等级。

在一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，当所述机器人与所述障碍物之间的距离小于或等于所述安全避障距离时，控制机器人减速或停止。

当所述机器人与所述障碍物之间的距离大于所述安全避障距离时，控制机器人以正常的运动速度行驶。

在一种可能的实施方式中，所述控制单元位于所述机器人、控制服务器、其它机器人以及其它设备中的至少一种。

本公开实施例提供的控制机器人避障的方法、装置及系统，根据障碍物及机器人的运动属性信息，确定机器人和障碍物之间的碰撞风险等级，并基于该碰撞风险等级动态确定安全避障距离，通过比较上述安全避障距离与当前时刻机器人和障碍物的距离，对机器人进行避障控制；这里，通过灵活动态调整安全避障距离，不仅降低了碰撞风险，保证了处于复杂使用环境的机器人的运行安全，还提高了机器人的运行效率，实现了对机器人运行安全和运行效率的平衡。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本公开实施例所提供的一种控制机器人避障的方法的流程图；

图2示出了本公开实施例所提供的一种控制机器人避障的装置的示意图；

图3示出了本公开实施例所提供的一种控制机器人避障的系统的结构示意图；

图4示出了本公开实施例所提供的一种机器人避障的场景示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在机器人运行过程中，会对机器人进行避障处理，一般是根据预设的固定的安全避障距离对机器人进行避障处理，比如当检测到障碍物后，可以计算机器人与障碍物之间的距离，若该距离小于预设的安全避障距离则调整机器人的运动状态以进行避障；但是在机器人的使用环境较为复杂的情况下，通过上述方式对机器人进行避障控制，可能导致机器人进行不必要的减速或者减速不及时，无法很好地平衡机器人的运行效率和运行安全性。

基于上述研究，本公开提供了一种控制机器人避障的方法、装置及系统，在检测到目标障碍物后，根据目标障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定机器人和目标障碍物之间的碰撞风险等级，并基于该碰撞风险等级灵活调整安全避障距离，对机器人进行减速或停止控制，可以兼顾机器人的运行安全及运行效率。

针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本公开针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本公开过程中对本公开做出的贡献。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

为便于对本实施例进行理解，首先对本公开实施例所公开的一种控制机器人避障的方法进行详细介绍，本公开实施例所提供的控制机器人行驶的方法的执行主体可以为机器人或者控制机器人行驶的服务器。在一些可能的实现方式中，该控制机器人行驶的方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。

实施例一

参见图1所示，为本公开实施例提供的一种控制机器人避障的方法的流程图，所述方法包括步骤S101～S104，其中：

S101、在检测到障碍物后，获取障碍物当前的运动属性信息。

其中，障碍物可以为机器人或者为操作人员，也可以为仓库的固定立柱或者掉落的货品等任何影响当前机器人行驶的对象；运动属性信息可以包括位置、姿态、运动速度以及运动路径等信息中的任意一种或任意多种的组合；这里，在二维平面中，姿态用来指示当前障碍物的运动方向。在以下描述中对运动属性信息的描述均与上面描述一致，不再赘述。

在具体实施中，在机器人运行过程中，机器人的障碍物检测模块检测障碍物，并根据检测到的障碍物的不同，通过不同的方式获取障碍物的运动属性信息；这里，机器人的障碍物检测模块可以通过激光探测的方式检测障碍物，也可以通过雷达探测的方式检测障碍物，还可以通过红外探测的方式检测障碍物，这里的障碍物检测模块检测障碍物的方式可以为任何可想到的能够进行障碍物检测的方式，在此不在赘述。

在具体实施中，在机器人运行过程中，机器人可以实时将当前的运动速度、运行方向以及当前的位置等信息发送给库存的调度服务器，并且在运行状态下的各个机器人之间也可以进行通信，当机器人的障碍物检测模块检测到的障碍物后，可以根据检测结果查询预先存储在机器人中的仓库地图信息(比如，当检测到障碍物为仓库的固定立柱时，则根据机器人预先存储的仓库地图信息，获取障碍物的运动属性信息为静态物体)，也可以通过检测结果计算得到障碍物的运动属性信息(比如，当检测到的障碍物为人或者掉落的物品时，则根据检测到的障碍物的多个位置信息，计算获得到障碍物的运动属性信息)，也可以通过调度服务器获取障碍物的运动属性信息，也可以通过与障碍物的通信获取到障碍物的运动属性信息(比如，当检测到障碍物为机器人时，则可以向调度服务器获取障碍物的运动属性信息，也可以直接和障碍物进行通信获取障碍物的运动属性信息)。

S102、至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级。

其中，运动属性信息可以包括位置、姿态、运动速度、运动路径以及运动时的载荷大小等信息中的任意一种或任意多种的组合；这里，在二维平面中，姿态用来指示机器人的运动方向；其中，载荷大小是指机器人或障碍物当前的承载物的重量大小。碰撞风险等级为对机器人与障碍物发生碰撞的可能性进行分级。这里，碰撞风险等级越高，确定的与该碰撞风险等级对应的安全避障距离越大，碰撞风险等级越低，确定的与该碰撞风险等级对应的安全避障距离越小。这里，机器人或障碍物的载荷越大，惯性越大，减速越慢，机器人与障碍物发生碰撞的可能性越高，即碰撞风险等级越高，则确定的与该碰撞风险等级对应的安全避障距离越大。

在具体实施中，若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为在同一运动路径上的相向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级。

其中，预设风险等级为根据机器人多次运动实践计算得到的，该预设风险等级预先配置在机器人中，在该预设风险等级下，控制机器人停止则恰好不会与障碍物发生碰撞。在以下描述中对预设风险等级的描述与上面的描述一致，不再赘述。

具体的，当障碍物与机器人在同一运动路径上相向运动时，机器人与障碍物发生碰撞的可能性较高，则机器人与障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级，此时机器人与障碍物的碰撞风险等级为高风险。

在一种可选的实施方式中，当障碍物与机器人在同一运动路径上相向运动时，机器人或障碍物的载荷越大，则机器人与障碍物发生碰撞的可能性越高，则机器人与障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级，此时机器人与障碍物的碰撞风险等级为高风险。

在一种可选的实施方式中，若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为同一运动路径上的同向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级。

具体的，当障碍物为机器人时，且该障碍物与机器人在同一路径同向运动时，机器人与障碍物发生碰撞的可能性较低，则机器人与障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级，此时机器人与障碍物的碰撞风险等级为低风险。

另外，当障碍物为机器人或行人等运动对象时，若该障碍物与机器人在不同路径同向或相向运动时，机器人不可能与障碍物发生碰撞，则机器人与障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级，此时机器人与障碍物的碰撞风险等级为无风险。

在一种可选的实施方式中，若根据所述障碍物的位置和运动速度，以及所述机器人的运动路径，确定所述障碍物为静止状态，且所述障碍物的位置位于所述机器人的运动路径上，则所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级为预设风险等级。

具体的，当障碍物为在机器人运动路径上的静止的物体时，则机器人与障碍物之间的碰撞风险等级等于预设风险等级，即机器人与障碍物之间的碰撞风险等级为普通风险。

S103、根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

在具体实施中，若所述碰撞风险等级高于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将增大的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

其中，预设安全距离为在预设风险等级下，机器人与障碍物之间的距离，上述预设安全距离配置在机器人的安全避障距离确定模块中。在以下描述中对预设安全距离的描述与上面描述一致，不再赘述。

具体的，当碰撞风险等级高于预设风险等级时，即碰撞风险等级为高风险时，则根据当前时刻机器人的运动速度、当前时刻障碍物的运动速度以及障碍物和机器人之间的距离，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将上述增大后的安全避障距离作为高风险对应的安全避障距离。

例如，机器人A以5m/s的速度在运行路径上匀速行驶，假如机器人A的预设安全避障距离为3m，机器人A通过障碍物检测模块检测到前方路径上距离机器人A 5m的位置有一个障碍物，获取到障碍物以2m/s的速度匀速向机器人A运动，则确定机器人与障碍物的碰撞风险等级为高风险，根据当前时刻机器人的运动速度5m/s、障碍物的运动速度2m/s以及当前时刻机器人与障碍物的距离，在当前预设避障安全距离基础上增大安全避障距离，增大后的安全避障距离可以为大于或等于5m。

在一种可选的实施中，若所述碰撞风险等级低于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上减小安全避障距离，将减小的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

具体的，当碰撞风险等级低于预设风险等级，且碰撞风险等级为低风险时，则根据当前时刻机器人的运动速度、当前时刻障碍物的运动速度以及障碍物和机器人之间的距离，在预设安全避障距离的基础上减小安全避障距离，将上述减小后的安全避障距离作为低风险对应的安全避障距离；当碰撞风险等级低于预设风险等级，且碰撞风险等级为无风险时，则根据当前时刻机器人的运动速度、当前时刻障碍物的运动速度以及障碍物和机器人之间的距离，在预设安全避障距离的基础上减小安全避障距离或将预设安全避障距离减小到0，将上述减小后的安全避障距离作为无风险对应的安全避障距离。

例如，当前时刻启动机器人A，并配置机器人A以2m/s的速度在运行路径上匀速行驶，机器人A的预设安全避障距离为3m，两秒后启动机器人B，且配置机器人B以3m/s的速度在与机器人A相同的路径上匀速运动，且机器人B的预设安全避障距离为3m，在启动机器人B时，机器人B通过障碍物检测模块检测到前方路径上距离机器人B 4m的位置有一个障碍物即机器人A，机器人B通过与机器人A通信或者与调度服务器通信，获得当前时刻机器人A以2m/s的速度在机器人B的运动路径上匀速运动，且运动方向与机器人B的运动方向相同，则确定机器人与障碍物的碰撞风险等级为低风险，根据当前时刻机器人B的运动速度3m/s、机器人A的运动速度2m/s以及当前时刻机器人B与机器人A的距离在当前预设避障安全距离基础上减小安全避障距离，减小后的安全避障距离可以为2m或1m。

再比如，机器人A以3m/s的速度在运行路径上匀速行驶，假如机器人A的预设安全避障距离为3m，当前时刻机器人A通过障碍物检测模块检测到前方路径上距离机器人A 5m的位置有一个障碍物，下一秒机器人A在距离机器人A 2m的位置仍然检测到该障碍物，则通过计算得到该障碍物为静止的物体(这里，机器人A中计算得到的障碍物可以为预先存储的仓库地图信息中指示的固定立柱)，当该障碍物位于机器人A运动路径终点的下一个位置上或位于机器人A运动路径外的任意一个位置时(即障碍物不在机器人A的运动路径上)，则确定机器人与障碍物的碰撞风险等级为无风险，根据当前时刻机器人A的运动速度3m/s以及当前时刻机器人A与障碍物的距离，在当前预设避障安全距离基础上减小安全避障距离，减小后的安全避障距离可以为2m或1m或0m。

再比如，机器人A以3m/s的速度在运行路径上匀速行驶，假如机器人A的预设安全避障距离为3m，当前时刻机器人A通过障碍物检测模块检测到前方路径上距离机器人A 5m的位置有一个障碍物，当该障碍物为机器人B时，机器人A通过与调度服务器通信或者与机器人B通信，得知路径终点的前方的下一位置有一个停止的机器人B(即机器人B不在机器人A的路径上)，机器人A通过与调度服务器通信获取到机器人B下一时刻的可能运动状态，当机器人B和机器人B的负载在下一时刻的运动状态不影响机器人A的路径，并且不会与机器人A或机器人A的负载发生碰撞时，则确定机器人与障碍物的碰撞风险等级为无风险，根据当前时刻机器人A的运动速度3m/s以及当前时刻机器人A与障碍物的距离，在当前预设避障安全距离基础上减小安全避障距离，减小后的安全避障距离可以为2m或1m或0m。

在一种可选的实施中，若所述碰撞风险等级等于预设风险等级，将预设安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

具体的，当碰撞风险等级等于预设风险等级时，即碰撞风险等级为普通风险时，则将预设安全避障距离作为普通风险对应的安全避障距离。

例如，机器人A以1m/s的速度在运行路径上匀速行驶，假如机器人A的预设安全避障距离为3m，当前时刻机器人A通过障碍物检测模块检测到前方路径上距离机器人A 5m的位置有一个障碍物，下一秒机器人A在距离机器人A 4m的位置仍然检测到该障碍物，则通过计算得到该障碍物为静止的物体，当该障碍物位于机器人运动路径上时，则确定机器人与障碍物的碰撞风险等级为普通风险，将当前预设避障安全距离作为安全避障距离。

例如，机器人A以1m/s的速度在运行路径上匀速行驶，假如机器人A的预设安全避障距离为3m，当前时刻机器人A通过障碍物检测模块检测到前方路径上距离机器人A 5m的位置有一个障碍物，当该障碍物为机器人B时，机器人A通过与调度服务器通信或者与机器人B通信，得知机器人A运动路径上有一个停止的机器人B，机器人A通过与调度服务器通信获取到机器人B下一时刻的可能运动状态，当机器人B和机器人B的负载在下一时刻不影响机器人A的路径，并且不会与机器人A或机器人A的负载发生碰撞时，则确定机器人与障碍物的碰撞风险等级为普通风险，将当前预设避障安全距离作为安全避障距离。

S104、根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作。

具体的，当所述机器人与所述障碍物之间的距离小于或等于所述安全避障距离时，控制机器人减速或停止；当所述机器人与所述障碍物之间的距离大于所述安全避障距离时，控制机器人以正常的运动速度行驶。

在具体实施中，当机器人与障碍物之间的距离小于等于上述各种碰撞风险等级的安全避障距离时，则根据当前时刻机器人的运动速度、机器人运动时的载荷大小、运动方向和当前时刻障碍物的运动速度、运动方向以及当前时刻机器人与障碍物之间的距离，控制机器人减速运动或者停止运动；当机器人与目标障碍物之间的距离大于上述各种碰撞风险等级的安全避障距离时，则控制机器人以之前的运动速度行驶。

需要说明的是，上述列出的具体实例仅是一些具体情况下的实施方式，由于机器人使用环境的复杂性，不能将所有的机器人使用情况进行具体说明，但任何使用环境下均需要通过上述步骤S101～S104对机器人进行避障控制。因此，本领域技术人员能够通过上述具体实施方式联想出来的使用环境均在本公开的技术范围内。

本公开实施例中，在检测到障碍物后，根据障碍物当前的运动速度、运动方向以及运动路径和机器人当前的运动速度、运动方向以及运动路径，确定机器人和障碍物之间的碰撞风险等级，并基于该碰撞风险等级灵活调整安全避障距离，可以兼顾机器人的运行安全及运行效率。

本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。

基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了与控制机器人避障的方法对应的控制机器人避障的装置，由于本公开实施例中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述控制机器人避障的方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

实施例二

参照图2所示，为本公开实施例提供的一种控制机器人避障的装置的示意图，所述装置包括：获取模块201、碰撞风险等级确定模块202、安全避障距离确定模块203和控制模块204；其中，获取模块201，用于在检测到障碍物后，获取障碍物当前的运动属性信息；碰撞风险等级确定模块202，用于至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级；安全避障距离确定模块203，用于根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；控制模块204，用于根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作。

本公开一可选的实施方式中，所述装置还包括障碍物检测模块，用于检测机器人当前路径前方的障碍物。

在本公开一种可能的实施方式中，碰撞风险等级越高，对应的安全避障距离越大，碰撞风险等级越低，对应的安全避障距离越小。

一种可能的实施方式中，安全避障距离确定模块203，具体用于：若所述碰撞风险等级高于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将增大的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；若所述碰撞风险等级低于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上减小安全避障距离，将减小的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；若所述碰撞风险等级等于预设风险等级，将预设安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

一种可能的实施方式中，所述运动属性信息包括位置、姿态、运动速度、运动路径以及运动时的载荷大小中的至少一种。

一种可能的实施方式中，碰撞风险等级确定模块202，具体用于：若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为在同一运动路径上的相向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级。

一种可能的实施方式中，碰撞风险等级确定模块202，还具体用于：若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为同一运动路径上的同向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级。

一种可能的实施方式中，碰撞风险等级确定模块202，具体用于：若根据所述障碍物的位置和运动速度，以及所述机器人的运动路径，确定所述障碍物为静止状态，且所述障碍物的位置位于所述机器人的运动路径上，则所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级为预设风险等级。

一种可能的实施方式中，控制模块204，具体用于当所述机器人与所述障碍物之间的距离小于或等于所述安全避障距离时，控制机器人减速或停止；当所述机器人与所述障碍物之间的距离大于所述安全避障距离时，控制机器人以正常的运动速度行驶。

关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明，这里不再详述。

实施例三

在具体实施中，一般在机器人中配置控制机器人执行避障操作的方法，以下通过本公开提供的一种控制机器人避障的系统进行具体描述：所述系统包括：机器人以及与所述机器人进行通信的控制单元；其中，

所述机器人被配置为，检测障碍物，在检测到障碍物后，从控制单元获取障碍物当前的运动属性信息；根据障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级；根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；根据确定的所述安全避障距离，控制所述机器人执行避障动作。

所述控制单元被配置为，确定障碍物当前的运动属性信息，并反馈给机器人。

其中，控制单元可以位于控制服务器上，或者也可以位于其它机器人或设备上。也就是说，机器人可以从控制服务器上获取障碍物的运动属性信息，或者，当障碍物是其它机器人或设备时，机器人也可以从其它机器人或设备上获取障碍物的运动属性信息。

一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，根据碰撞风险等级确定相应的安全避障距离，碰撞风险等级越高则对应的安全避障距离越大；碰撞风险等级越低对应的安全避障距离越小。

一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，若所述碰撞风险等级高于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将增大的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；若所述碰撞风险等级低于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上减少安全避障距离，将减少的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；若所述碰撞风险等级等于预设风险等级，将预设安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间在同一运动路径上的相向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级；若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为同一运动路径上的同向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级。

一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，若根据所述障碍物的位置和运动速度，以及所述机器人的运动路径，确定所述障碍物为静止状态，且所述障碍物的位置位于所述机器人的运动路径上，则所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级为预设风险等级。

一种可能的实施方式中，所述机器人还被配置为，当所述机器人与所述障碍物之间的距离小于或等于所述安全避障距离时，控制机器人减速或停止；当所述机器人与所述障碍物之间的距离大于所述安全避障距离时，控制机器人以正常的运动速度行驶。

参照图3所示，为本申请实施例提供的一种机器人避障的系统的结构示意图，包括：机器人30和调度服务器31；其中控制单元同时配置在调度服务器31和机器人30上。

在具体实施中，机器人30在运行过程中将当前的运动速度、运动方向以及当前位置等信息实时上报给调度服务器31；且机器人30之间也可以进行通信。

具体的，当机器人30在工作过程中，机器人30的障碍物检测模块实时检测机器人30行走路径前方是否存在障碍物，当障碍物检测模块检测到障碍物时，可以查询机器人30存储模块中存储的仓库地图信息，确定障碍物是否为仓库的固定立柱，当确定障碍物为仓库的固定立柱后则直接根据在仓库地图信息中提取障碍物当前位置、运动速度等信息；也可以通过障碍物检测模块的多次检测结果计算得到障碍物当前的运动速度、运动方向、当前位置等信息；还可以通过与调度服务器31通信，从调度服务器31中获取障碍物当前的运动速度、运动方向以及当前位置等信息；还可以通过与障碍物直接通信，获取障碍物当前的运动速度、运动方向以及当前位置等信息。

机器人30获取到障碍物当前的运动速度、运动方向以及当前位置等运动属性信息后，根据障碍物当前的运动属性信息以及自身当前的运动属性信息，确定与障碍物之间的碰撞风险等级；并根据碰撞风险等级越高，确定的该碰撞风险等级对应的安全避障距离越大；碰撞风险等级越低，确定的该碰撞风险等级对应的安全避障距离越小的原则，确定安全避障距离，并根据上述确定的安全避障距离，减速、停止或正常行驶。

示例性地，机器人30根据调度服务器31为其配置的行走路径401工作，在机器人30工作过程中，当机器人检测到前方路径上存在的障碍物402时，可以查询机器人30存储模块中存储的仓库地图信息、也可以通过与调度服务器31通信、还可以通过与障碍物直接通信、还可以通过计算障碍物检测模块的多次检测结果，得到障碍物402当前的运动属性信息，根据自身当前运动属性信息和障碍物402当前的运动属性信息，确定与障碍物之间的碰撞风险等级，并根据上述碰撞风险等级，确定安全避障距离403，根据机器人30与障碍物之间的当前距离大于上述确定的安全避障距离403，确定机器人30以当前速度继续在行走路径401上行驶。其中，障碍物402可以为机器人30或者为操作人员，也可以为仓库的固定立柱或者掉落的货品等任何影响当前机器人行驶的对象。具体的机器人避障的场景示意图如图4所示。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，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，在本公开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。

所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本公开的具体实施方式，用以说明本公开的技术方案，而非对其限制，本公开的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控制机器人避障的方法，其特征在于，包括：

在检测到障碍物后，获取障碍物当前的运动属性信息；

至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级；

根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；

根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，碰撞风险等级越高，对应的安全避障距离越大，碰撞风险等级越低，对应的安全避障距离越小。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离，包括：

若所述碰撞风险等级高于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上增大安全避障距离，将增大的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；

若所述碰撞风险等级低于预设风险等级，在预设安全避障距离的基础上减小安全避障距离，将减小的安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；

若所述碰撞风险等级等于预设风险等级，将预设安全避障距离作为与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述运动属性信息包括位置、姿态、运动速度、运动路径以及运动时的载荷大小中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级，包括：

若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为在同一运动路径上的相向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级高于预设风险等级；

若根据所述障碍物的运动方向和运动路径，以及所述机器人的运动方向和运动路径，确定所述机器人与所述障碍物之间为同一运动路径上的同向运动，则确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级低于预设风险等级。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级，包括：

若根据所述障碍物的位置和运动速度，以及所述机器人的运动路径，确定所述障碍物为静止状态，且所述障碍物的位置位于所述机器人的运动路径上，则所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级为预设风险等级。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作，包括：

当所述机器人与所述障碍物之间的距离小于或等于所述安全避障距离时，控制机器人减速或停止；

当所述机器人与所述障碍物之间的距离大于所述安全避障距离时，控制机器人以正常的运动速度行驶。

8.一种控制机器人避障的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于在检测到障碍物后，获取障碍物当前的运动属性信息；

碰撞风险等级确定模块，用于至少部分地根据所述障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级；

安全避障距离确定模块，用于根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；

控制模块，用于根据确定的所述安全避障距离，控制机器人执行避障动作。

9.一种控制机器人避障的系统，其特征在于，所述系统包括：机器人以及与所述机器人进行通信的控制单元；其中，

所述机器人被配置为，检测障碍物，在检测到障碍物后，从控制单元获取障碍物当前的运动属性信息；根据障碍物当前的运动属性信息和机器人当前的运动属性信息，确定所述机器人与所述障碍物之间的碰撞风险等级；根据所述碰撞风险等级，确定与所述碰撞风险等级对应的安全避障距离；根据确定的所述安全避障距离，控制所述机器人执行避障动作；

所述控制单元被配置为，确定障碍物当前的运动属性信息，并反馈给机器人。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制单元位于所述机器人、控制服务器、其它机器人以及其它设备中的至少一种。

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