CN114115210A - 自移动设备的避障方法、装置以及避障设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自移动设备的避障方法、装置以及避障设备，其中方法通过获取超声波测距模块检测的障碍物距离，并在获取的障碍物距离达到设定的第一阈值时，判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并根据行走电机的反馈信息计算自移动设备的行走距离，当行走距离达到第二阈值时，控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到原有的行驶路径中继续行走。通过上述方法可以将自移动设备与障碍物之间的距离控制在较精确的范围内，从而弥补超声波测距模块存在检测盲区的弊端，使得在避障过程中可以最大限度的保证自移动设备的工作区域，而减小工作盲区。

Description

自移动设备的避障方法、装置以及避障设备

技术领域

本申请涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种自移动设备的避障方法、装置以及避障设备。

背景技术

随着智能控制技术的发展，越来越多的智能自移动设备(如智能割草机、扫地机器人等)介入到人们的生产生活中，极大的提高了人们生产生活的便利性。

传统技术中自移动设备主要通过超声波测距技术进行障碍物的检测，从而自动规划路径。然而，由于超声波测距技术会因为温度和时间测量的误差而造成一定的测距误差，导致其测量精度不高，且存在一定的检测盲区，进而使得自移动设备在规划路径时产生相应的工作盲区。

发明内容

基于此，有必要针对上述传统超声波测距精度不高导致自移动设备存在工作盲区的问题，提供一种能够减小工作盲区的自移动设备的避障方法、装置以及避障设备。

一种自移动设备的避障方法，自移动设备包括主控模块以及与主控模块通信连接的行走电机和超声波测距模块，其中，超声波测距模块设置在自移动设备行走方向的前端，所述方法应用于主控模块；所述方法包括：

获取超声波测距模块检测的障碍物距离；

若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中；

若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并计算自移动设备的行走距离；

在自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在其中一个实施例中，判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，包括：根据当前获取的障碍物距离以及历史时刻获取的障碍物距离，计算自移动设备当前相对于历史时刻的前进距离；若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离不匹配，则计算自移动设备在历史时刻，所述超声波测距模块与障碍物之间的距离和前进方向之间的第一夹角以及超声波测距模块当前位置与自移动设备边缘延长线终点之间的连线和前进方向之间的第二夹角，所述自移动设备边缘延长线的长度为自移动设备的机身长度；若第一夹角小于第二夹角，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在其中一个实施例中，若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中之后，所述方法还包括：检测障碍物相对于自移动设备的位置；所述控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，包括：根据障碍物相对于自移动设备的位置，控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物。

在其中一个实施例中，检测障碍物相对于自移动设备的位置，包括：当检测到前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的正前方；当检测到第一夹角小于第二夹角时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的侧前方。

在其中一个实施例中，行走距离是根据行走电机的反馈信息计算得到，反馈信息为反馈的脉冲信息；所述计算自移动设备的行走距离，包括：获取行走电机反馈的脉冲信息，其中，脉冲信息包括脉冲个数；根据脉冲个数以及自移动设备的配置参数计算自移动设备的行走距离。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：若检测到自移动设备与障碍物之间产生碰撞事件，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在其中一个实施例中，控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到行驶路径继续行走，包括：控制自移动设备停止前行并后退第一设定距离；控制自移动设备旋转第一设定角度，并前行第二设定距离；控制自移动设备旋转第二设定角度，并前行第三设定距离，其中，第二设定角度与第一设定角度大小相等，方向相反；控制自移动设备旋转第三设定角度，并前行第四设定距离，其中，第四设定距离与第二设定距离相等；控制自移动设备旋转第四设定角度，以回到行驶路径继续行走，其中，第四设定角度与第三设定角度的方向相反。

一种自移动设备的避障装置，避障装置与自移动设备的行走电机和超声波测距模块通信连接，超声波测距模块设置在自移动设备行走方向的前端，所述避障装置包括：

障碍物距离获取模块，用于获取超声波测距模块检测的障碍物距离；

障碍物判断模块，用于若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中；

减速处理模块，用于若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并计算自移动设备的行走距离；

避障控制模块，用于在自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到行驶路径继续行走。

一种避障系统，所述避障系统应用于自移动设备，包括如上所述的避障装置、行走电机和超声波测距模块，所述避障装置与所述自移动设备的行走电机和超声波测距模块通信连接，所述超声波测距模块设置在所述自移动设备行走方向的前端。

一种避障设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

上述自移动设备的避障方法、装置以及避障设备，通过获取超声波测距模块检测的障碍物距离，并在获取的障碍物距离达到设定的第一阈值时，判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并根据行走电机的反馈信息计算自移动设备的行走距离，当行走距离达到第二阈值时，控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到原有的行驶路径中继续行走。通过上述方法可以将自移动设备与障碍物之间的距离控制在较精确的范围内，从而弥补超声波测距模块存在检测盲区的弊端，使得在避障过程中可以最大限度的保证自移动设备的工作区域，而减小工作盲区。

附图说明

图1为一个实施例中自移动设备的避障方法的流程示意图；

图2为一个实施例中超声波测距模块的结构示意图；

图3(a)为一个实施例中超声波测距模块的测距示意图；

图3(b)为另一个实施例中超声波测距模块的测距示意图；

图4(a)为一个实施例中发射脉冲的示意图；

图4(b)为一个实施例中接收脉冲的示意图；

图5为一个实施例中判断障碍物是否在行驶路径中的步骤的流程示意图；

图6为一个实施例中判断障碍物是否在行驶路径中的场景示意图；

图7为另一个实施例中判断障碍物是否在行驶路径中的场景示意图；

图8(a)为又一个实施例中判断障碍物是否在行驶路径中的场景示意图；

图8(b)为再一个实施例中判断障碍物是否在行驶路径中的场景示意图；

图9为还一个实施例中判断障碍物是否在行驶路径中的场景示意图；

图10为一个实施例中执行避障动作的步骤的流程示意图；

图11为一个实施例中执行避障动作的场景示意图；

图12为另一个实施例中执行避障动作的场景示意图；

图13为一个实施例中执行避障动作的应用示意图；

图14为另一个实施例中自移动设备的避障方法的流程示意图；

图15为一个实施例中执行避障动作的具体应用示意图；

图16为一个实施例中自移动设备的避障装置的结构框图；

图17为一个实施例中避障系统的结构框图；

图18为一个实施例中避障设备的内部结构图。

具体实施方式

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

本申请提供的自移动设备的避障方法，可以应用于自移动设备的主控模块中，其中，自移动设备包括但不限于智能割草机、扫地机器人等。具体地，自移动设备包括主控模块以及与主控模块通信连接的行走电机和超声波测距模块，通常，超声波测距模块设置在自移动设备行走方向的前端，用于检测自移动设备行驶路径的前方是否存在障碍物，并在检测到障碍物时，将检测到的障碍物距离信息传递给主控模块，主控模块则可以根据障碍物距离信息进行路径规划，并控制行走电机的速度和自移动设备的行驶方向以绕开障碍物。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种自移动设备的避障方法，具体可以包括以下步骤：

步骤102，获取超声波测距模块检测的障碍物距离。

其中，如图2所示，超声波测距模块主要包括电源单元、控制器、超声波发生器和超声波接收器，电源单元给整个模块供电，控制器可以设置超声波发射的频率，并对接收到的超声波信号进行处理，从而计算障碍物的距离，超声波发射器则用于向外发射超声波，超声波接收器用于接收反射回来的超声波。超声波测距模块是利用时间差测距法，从超声波发生器发射超声波，开始计时，到超声波接收器接收到反射波，计时截止，并利用已知声波在空气中的传播速度(通常为340m/s)来计算与障碍物的距离。具体地，超声波测距公式为：L＝C×T，其中，L为测量距离，C为超声波在空气中传播的速度，T为检测到的超声波到达障碍物的传输时间(通常取发射到接收时间数值的一半)。障碍物距离则是指通过超声波测距模块检测并计算得到的与障碍物的距离。在本实施例中，超声波测距模块设置在自移动设备行走方向的前端，并与主控模块通信连接，当超声波测距模块在检测到障碍物时，会持续将检测到的障碍物距离传递给主控模块，因此，主控模块可以持续接收到超声波测距模块检测到的障碍物距离。

步骤104，若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中。

其中，第一阈值可以是预先设定的在确定行驶路径中存在障碍物时开始控制自移动设备进行减速而避障的距离，也即减速阈值。具体地，该第一阈值可以结合超声波测距模块的测距角度、测距范围并根据实际的应用场景而设定，本实施例中并不对此进行限定。在本实施例中，当主控模块检测到当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值时，则需要进一步判断该障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，即判断是否需要采取避障措施。例如，当障碍物位于自移动设备的侧方，且并未在行驶路径中时，则表示该障碍物并不会对自移动设备的前进造成影响，此时不需要避障；而当障碍物位于自移动设备的行驶路径中时，则表示该障碍物会对自移动设备的前进造成影响，此时则需要采取避障措施。

具体地，在本实施例中，在判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中时，其具体可先判断障碍物是否在自移动设备行驶路径中的正前方，如果确定障碍物在自移动设备行驶路径中的正前方，则按对应的避障措施进行避障。如果确定障碍物不在自移动设备行驶路径中的正前方，则进一步判断障碍物是否在自移动设备行驶路径中的侧前方，如果确定障碍物在自移动设备行驶路径中的侧前方，则按对应的避障措施进行避障。如果确定障碍物不在自移动设备行驶路径中的正前方，且障碍物也不在自移动设备行驶路径中的侧前方，则可以确定障碍物不在自移动设备的行驶路径中，此时无需采取避障措施。可以理解的是，对于障碍物在自移动设备行驶路径中的正前方或侧前方的情况，其对应的避障措施可以不同，具体在下述实施例中进行详细阐述。

由于超声波测距模块发射的超声波有一定的角度范围，在实际使用时，会存在一定安装角度和安装高度的限制，且其只能检测到距离自身最近的一个障碍物，而在静止情况下，并不能判断障碍物的位置。例如，如图3(a)所示，当超声波测距模块检测到障碍物距离为d时，障碍物的位置可能是以超声波测距模块为圆心，以d为半径的弧上的任何一个点。因此，在本实施例中，若主控模块当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值时，主控模块则可以通过分析持续接收到的障碍物距离，确定障碍物的大概位置，进而判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，即判断是否需要采取避障措施。

其中，通过分析持续接收到的障碍物距离，确定障碍物的大概位置，具体如图3(b)所示，当自移动设备位于位置a时，检测到的障碍物的位置可能是弧上任意一点，但是当机器前进一定距离位于位置b时，再次检测到同一障碍物，则可以大概确定该障碍物的基本位置，具体可以根据三角形全等判断法则进行分析，即当已知三个边的长度(包括位于a时检测到的障碍物距离、位于b时检测到的障碍物距离以及a至b的距离)和三个顶点(包括a点的具体位置、b点的具体位置以及位于弧线上障碍物的位置)的位置时，三角形可以唯一确定。

步骤106，若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并计算自移动设备的行走距离。

具体地，由于超声波为声波，它的传播速度受传播介质和温度的影响较大，因此超声波测距技术会由于温度和时间检测精度的影响而存在一定的误差。其在15℃的空气中的传播速度通常为340m/s，而温度越高其传播速度越快。而在时间检测精度的影响下，超声波发射和接收的计时也会存在一定误差，从而导致最终计算的障碍物距离会存在误差。在此影响下，通常超声波测距模块的检测距离范围会有一个起始值，例如要检测20cm以内障碍物距离，需要计时的分辨率控制到1ms内，这在实际应用中存在一定难度，所以一般超声波测距模块都会规定一个使用范围，不仅规定了最大检测距离还会规定最小的检测距离。

又由于在控制超声波发射的电路中，会在很短的一段时间内发射8-10个脉冲(如图4(a)所示)，并且以发射第一个脉冲的点为起始时间，然后隔较长一段时间后，再发射8-10个脉冲，然后重新计时，超声波遇到障碍物后，会反射回来，超声波接收器接收到反射回的超声波后会被电路放大(如图4(b)所示)，要放大到电路足以识别的状态，再将“接收到反射回来的超声波”这一时间传递给控制器，计时截止，并且以接收到的第一个反射回来的超声波为截止时间。但是，接收到的这第一个反射回来的超声波具体是8-10个脉冲中哪一个脉冲产生的发射出去的超声波，并不能判断，所以这也是时间检测精度不够的原因，因此，通过超声波测距技术无法判断距离较近的障碍物的准确距离，也即通过超声波测距存在一定的检测盲区。而该检测盲区将会导致自移动设备无法绕过障碍物而发生碰撞，而若在到达检测盲区之前进行避障，则又会使得自移动设备产生较大的工作盲区。可以理解的是，上述设定的第一阈值是大于或等于超声波测距模块的检测盲区的。

基于此，在本实施例中，当主控模块通过对获取的障碍物距离进行分析后确定障碍物在自移动设备的行驶路径中时，则采取避障措施，从而控制行走电机减速运行，同时为了避免自移动设备进入超声波测距模块的检测盲区而导致测得的障碍物距离失真，因此主控模块根据行走电机的反馈信息计算自移动设备的行走距离。由于通过行走电机的反馈信息计算行走距离具有较高的精度，且性能稳定，因此，在避障的过程中参考该行走距离可以提高自移动设备的避障精度，进而减小自移动设备的工作盲区。

步骤108，在自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物。

具体地，当主控模块检测到自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到原有的行驶路径中继续行走。其中，第二阈值小于第一阈值，通过第二阈值的设定可以将自移动设备与障碍物之间的距离控制在较精确的范围内，从而弥补超声波测距模块存在检测盲区的弊端，使得在避障过程中可以最大限度的保证自移动设备的工作区域，而减小工作盲区。

上述自移动设备的避障方法，通过获取超声波测距模块检测的障碍物距离，并在获取的障碍物距离达到设定的第一阈值时，判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并根据行走电机的反馈信息计算自移动设备的行走距离，当行走距离达到第二阈值时，控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到原有的行驶路径中继续行走。通过上述方法可以将自移动设备与障碍物之间的距离控制在较精确的范围内，从而弥补超声波测距模块存在检测盲区的弊端，使得在避障过程中可以最大限度的保证自移动设备的工作区域，而减小工作盲区。

在一个实施例中，如图5所示，判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，具体包括如下步骤：

步骤502，根据当前获取的障碍物距离以及历史时刻获取的障碍物距离，计算自移动设备当前相对于历史时刻的前进距离。

由于超声波测距模块在检测到障碍物时，会持续将检测到的障碍物距离传递给主控模块，因此，主控模块可以持续接收到超声波测距模块检测到的障碍物距离。当主控模块检测到当前接收的障碍物距离达到设定的第一阈值时，则需要进一步判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，即判断障碍物是否会妨碍自移动设备按照原有的行驶路径行走。通常，对于障碍物不在自移动设备的行驶路径中的情况，由于障碍物并不会对自移动设备的前进造成影响，因此，此种情况是不需要进行避障的。而对于障碍物在自移动设备的行驶路径中的情况，又包括障碍物在自移动设备的行驶路径中的正前方和障碍物在自移动设备的行驶路径中的侧方，基于此，本实施例通过分析持续接收的障碍物距离，并计算自移动设备当前相对于历史时刻的前进距离，从而通过该前进距离以及后续步骤确定障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，也即确定是否需要采取避障措施。

步骤504，判断前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离是否匹配。

具体地，如图6所示，当自移动设备(图中机器)位于位置1时，超声波测距模块检测到障碍物的距离为a(也即某一历史时刻检测到的障碍物距离)，而当自移动设备前进距离b后，到达位置2时，超声波测距模块检测到的障碍物距离为c(也即当前检测到的障碍物距离，且该距离达到设定的第一阈值)，由于超声波测距模块只能检测到距离最近的障碍物，因此，当b+c＝a时，则可以确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的正前方。基于此，本实施例通过判断前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离是否匹配，而确定障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，即若匹配，则执行步骤506，若不匹配，则执行步骤508。而对于是否匹配则可以基于自移动设备的机身宽度、以及超声波测距模块的安装角度和测距范围确定匹配条件，如b+c＝a±d，其中d为根据实际应用场景而设定的匹配条件，即只要满足该等式即可确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

步骤506，确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

步骤508，计算第一夹角和第二夹角。

其中，第一夹角是自移动设备在历史时刻，所述超声波测距模块与所述障碍物之间的距离和前进方向之间的夹角；第二夹角则是超声波测距模块当前位置与自移动设备边缘延长线终点之间的连线和前进方向之间的夹角，其中，自移动设备边缘延长线的长度为自移动设备的机身长度。

在本实施例中，若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离不匹配，则表示障碍物不在自移动设备的行驶路径的正前方，此时通过进一步计算自移动设备在历史时刻，超声波测距模块与障碍物之间的距离和前进方向之间的第一夹角以及超声波测距模块当前位置与自移动设备边缘延长线终点之间的连线和前进方向之间的第二夹角，并通过后续步骤判断障碍物是在自移动设备的行驶路径中的侧方还是障碍物不在自移动设备的行驶路径中。

具体的，如图7所示，当自移动设备位于位置1时，检测到的障碍物距离为a，当自移动设备前进距离b后，到达位置2时，检测到的障碍物距离为c，图示中的检测点，是以超声波测距模块为圆心以检测到的距离为半径的圆，与障碍物外轮廓的切点，以保证此点为最近点。从图中可以看到，a、b、c这三条线，可以近似作为三角形的三条边，在三个边长已知的情况下，可以确定唯一的三角形，从而可以确定三角形的角度。但是如图7所示，由于超声波测距模块只能检测到与障碍物的距离，静止情况下，并不能检测到障碍物的位置，因此，并不能确定障碍物实际在左边还是在右边，虽然可以确定唯一的三角形，但是只有b固定，并不能确定三角形的具体位置。

因此，本实施例在检测到障碍物时，就开始计算角度，即计算自移动设备在历史时刻，超声波测距模块与障碍物之间的距离和前进方向之间的第一夹角以及超声波测距模块当前位置与自移动设备边缘延长线终点之间的连线和前进方向之间的第二夹角，并通过多次计算，直到当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，从而通过分析角度以判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中。

步骤510，判断第一夹角是否小于第二夹角。

若第一夹角小于第二夹角，则执行步骤506，确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。否则执行步骤512。

步骤512，确定障碍物不在自移动设备的行驶路径中。

具体地，如图8(a)、图8(b)所示，图中b为自移动设备的机身长度，e为机身宽度的一半，o代表超声波测距模块的位置，设：在自移动设备前进一个机身位b后，到达第一阈值也即减速阈值时，这时通过比较两个三角形，△abc和△dbe，若∠aob(即第一夹角)大于∠dob(即第二夹角)，则表示障碍物在自移动设备的行驶路径之外(如图8(a)所示)，即障碍物不在自移动设备的行驶路径中，此时不需要避障；若∠aob(即第一夹角)小于∠dob(即第二夹角)，则表示障碍物在自移动设备的行驶路径中(如图8(b)所示)，即该障碍物会妨碍自移动设备按照行驶路径前进，此时需要避障，从而控制行走电机减速运行，以执行避障措施。

可以理解的是，由于超声波测距模块具有一定的测量角度，如图9所示，因此，在自移动设备临近障碍物时可能会检测不到障碍物，可通过图8(a)来分析，在图9的场景下，随着机器与障碍物的距离越来越近，c边(机器与障碍物之间的距离)是越来越短的，也越来越接近减速阈值，但是，却不会存在c小于等于减速阈值的情况，因此，在此种情况下，可以确定障碍物不在自移动设备的行驶路径中。

在一个实施例中，当确定障碍物在自移动设备的行驶路径中之后，还可以进一步判断障碍物相对于自移动设备的位置的步骤。具体的，当检测到自移动设备的前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配时，则可以确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的正前方；当检测到第一夹角小于第二夹角时，则可以确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的侧方。进而可以根据障碍物相对于所述自移动设备的位置，控制所述自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物。

在一个实施例中，反馈信息可以是行走电机反馈的脉冲信息，则计算自移动设备的行走距离，具体可以是根据行走电机反馈的脉冲信息以及自移动设备的配置参数计算该自移动设备的行走距离。具体地，行走电机在工作时，会产生脉冲，当行走电机带动自移动设备的大轮转动一周时，也就是大轮前进距离为一个轮子周长时，会产生固定数量(具体数量由自移动设备的配置参数而确定，其中，配置参数包括但不限于轮子的周长、带动轮子转动一周时行走电机所产生的脉冲数等)的脉冲，因此，通过计算脉冲的数量可以得到大轮的转动距离(也即自移动设备的行走距离)。具体可以通过在行走电机中配置码盘来对脉冲进行计数，然后将计数结果传递给主控模块。举例来说，若自移动设备的配置参数包括：轮子的周长为C，带动轮子转动一周时行走电机所产生的脉冲数为360个，因此，当主控模块接收到的脉冲信息为720个脉冲时，则据此可以计算出自移动设备的前进距离为2C。因此，通过行走电机反馈的脉冲信息可以计算得到精确度较高的距离信息，且性能稳定，而本申请正是为了提高避障的精准度，从而在检测到障碍物距离达到设定的第一阈值且确定障碍物在自移动设备的行驶路径中时，通过行走电机的反馈信息以监控自移动设备的行走距离，从而将自移动设备与障碍物之间的距离控制在一个精确的范围内(即第一阈值减去第二阈值)，通常可以将该范围控制在1厘米至2厘米内，以提高自移动设备进行避障的精准度，从而实现减小避障时产生的工作盲区。

在一个实施例中，如图10所示，控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，具体包括如下步骤：

步骤1002，控制自移动设备停止前行并后退第一设定距离。

其中，第一设定距离可以根据自移动设备的机身宽度和长度确定。具体的，当检测到自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，也即自移动设备与障碍物之间的距离达到第一阈值减去第二阈值的距离，即处于一个精确的范围，此时，需要控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物。由于自移动设备与障碍物之间处于一个精确的距离范围，即自移动设备非常靠近障碍物，因此，通过控制自移动设备停止前行并后退第一设定距离，通过后退第一设定距离，从而使得自移动设备可以转变行驶角度以绕过障碍物，也即该第一设定距离是保证自移动设备能够拥有足够的空间绕行所需要的最小距离。

步骤1004，控制自移动设备旋转第一设定角度，并前行第二设定距离。

其中，第一设定角度可以根据障碍物所在的位置以及希望自移动设备的绕行方向而具体确定。例如，当障碍物位于自移动设备的行驶路径中的正前方(如图11所示)或当障碍物位于自移动设备的行驶路径中的侧方(如图12所示)时，自移动设备为避障而旋转的角度不同，同时，基于希望自移动设备向左绕行或向右绕行的绕行方向的不同，自移动设备为避障而旋转的角度也不同，图11、图12均为向左绕行的避障路径示意图，其中，箭头所示的方向为机器的行驶方向。若为向右绕行，则对应的旋转角度应与向左绕行时的角度大小相等，方向相反。第二设定距离则可以根据障碍物的大小而确定，由于超声波测距并不能检测出障碍物的形状及大小，因此，在本实施例中，可以根据实际应用场景及应用环境而对障碍物的形状及大小进行预测，进而根据预测的障碍物的形状及大小确定该第二设定距离的大小。

步骤1006，控制自移动设备旋转第二设定角度，并前行第三设定距离。

其中，第二设定角度与第一设定角度大小相等，方向相反。如图13所示，自移动设备经过两次旋转后，其行驶方向X1与旋转前的方向X基本一致。如图13所示，自移动设备在检测到与障碍物的距离达到第一阈值减去第二阈值的距离d0时(该距离通常在一个精确的范围内，如1厘米至2厘米之间)，则控制自移动设备后退第一设定距离d1，以保证自移动设备能有足够的空间旋转以从障碍物的侧方绕行。若自移动设备第一次旋转时，向左旋转了第一设定角度α，并按该行驶角度行驶第二设定距离d2后，控制自移动设备向右旋转第二设定角度，即向右旋转α，并按该行驶角度前行第三设定距离d3，以绕过障碍物。具体地，第三设定距离d3与预测的障碍物的形状及大小有关，举例来说，如图13所示，若预测的障碍物的形状为圆形，障碍物的直径为

则该第三设定距离可以与预测的障碍物的直径相近似。

步骤1008，控制自移动设备旋转第三设定角度，并前行第四设定距离。

其中，第四设定距离与第二设定距离相等。具体地，通过控制自移动设备旋转第三设定角度，并按该行驶角度前行第四设定距离d4，从而向自移动设备原有的行驶路径靠近。其中，第三设定角度的方向和大小可以与第二设定角度的方向和大小相同。

步骤1010，控制自移动设备旋转第四设定角度，以回到行驶路径继续行走。

其中，第四设定角度与第三设定角度的方向相反。具体的，通过控制自移动设备多次旋转后，使得自移动设备绕过障碍物，并回到原有的行驶路径中继续行走，从而使得自移动设备可以达到最大的工作面积。

在一个实施例中，主控模块在控制自移动设备执行上述避障动作时，还可以持续检测自移动设备与障碍物之间是否产生碰撞事件。具体地，由于自移动设备工作环境的复杂性，如当障碍物数量过多或障碍物形状复杂时，或者障碍物之间的间隙不足以使得自移动设备通过时，因此，当自移动设备执行上述避障动作并不能完全避开障碍物，可能还会与障碍物发生碰撞，而产生碰撞的瞬间，自移动设备停止前进，行走电机的速度为零，此时，行走电机的电流会加大，主控模块检测到行走电机的电流变大时，则判断自移动设备发生碰撞，即检测到碰撞事件，因此，主控模块会再次控制自移动设备执行如图10所示的避障流程，以绕开障碍物而回到原来的行驶路径中。

在一个实施例中，如图14所示，以下通过一个具体的实施例进一步说明本申请的方法，在本实施例中，设定自移动设备与障碍物的实际距离为d，超声波测距模块传递给主控模块的距离信息为d_out，自移动设备的减速阈值(也即第一阈值)设定为d_th，超声波测距模块的检测盲区为d_blind，且d_blind≤d_th，当障碍物处于超声波测距模块的盲区外面时，d_out＝d，也即此时超声波测距模块检测到的距离与实际距离相同；当障碍物处于超声波测距模块盲区里面时，d_out＝d_blind。也即此时超声波测距模块检测到的距离与实际距离不同，可以理解的是，当障碍物处于超声波测距模块盲区里面时，无论自移动设备距离障碍物的距离是近还是远，此时超声波测距模块检测到的距离都为d_blind，由于此时超声波测距模块已进入工作盲区，因此无法再检测到精确的距离。

本实施例中通过设定减速阈值d_th，又由于超声波测距模块的检测盲区d_blind已知，因此，本申请的方案包括如下步骤：

步骤1401，持续接收超声波测距模块检测的障碍物距离信息d_out。

对于超声波测距模块传递给主控模块的距离信息，主控模块可以持续接收超声波测距模块传递的距离信息d_out，并根据不同的距离信息进行不同的控制。

步骤1402，判断障碍物距离信息d_out是否达到减速阈值d_th。

步骤1403，控制自移动设备以正常速度保持原有行驶路径工作。

步骤1404，判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中。

步骤1405，控制自移动设备开始减速。

例如，当超声波测距模块传递的距离信息在减速阈值外，即d_out＝d≥d_th时，表示障碍物距离自移动设备较远，此时执行步骤1403，控制自移动设备以正常速度保持原有行驶路径工作；当超声波测距模块传递的距离信息达到减速阈值时，即当d_out＝d_th时，则执行步骤1404，判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中，当确定障碍物在自移动设备的行驶路径中时，则执行步骤1405，控制自移动设备开始减速。当确定障碍物不在自移动设备的行驶路径中时，则执行步骤1403，控制自移动设备以正常速度保持原有行驶路径工作。

步骤1406，根据行走电机的反馈脉冲计算自移动设备的行走距离。

步骤1407，判断行走距离是否达到第二阈值。

步骤1408，控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物。

根据自移动设备的行走电机反馈的脉冲信息来计算自移动设备的行走距离，使得自移动设备与障碍物的距离保持在精确的范围(该范围通过减速阈值以及与行走距离对应的第二阈值得到)内，当行走距离达到设定的第二阈值时，执行步骤1408，控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物。当行走距离没有达到设定的第二阈值时，则持续计算自移动设备的行走距离。其中，控制自移动设备与障碍物的距离保持在精确的范围内可以根据实际需要进行设定，举例来说，若希望自移动设备与障碍物的距离保持在2cm左右，已知减速阈值为d_th，则可以设置第二阈值为d_th-2cm，从而使得自移动设备与障碍物的距离能够保持在2cm内。

可以理解的是，具体的避障动作可以是预设的方案，如预设的避障的绕行方向、绕行角度及距离等。例如，对于自移动设备为自动割草机来说，由于割草机在工作时整体上是从左往右呈“弓”字形清扫，且从整个工作区域的左边开始往右边行驶，因此，可以设定其避障的绕行方向为向左绕行，如图15所示，且由于每次避障都是从障碍物的左边绕行，因此，当割草机沿工作路径从不同方向经过同一障碍物时，由于割草机都是从左边绕行，但相对于障碍物来说，是从障碍物的不同边绕行，从而可以对障碍物周围的工作区域都进行割草工作，以实现最大的工作面积。

具体地，对于执行避障动作的具体绕行角度及距离可以基于预测的障碍物的大小而确定，举例来说，对于障碍物位于机器正前方的场景，若预测的障碍物的半径为r，当机器前进到距离障碍物2cm时，后退一个2r-2cm，然后旋转-45°，前进2.828倍个r，再旋转45°，前进一个2r，旋转45°，前进2.828倍个r，再旋转-45°回到原来的行驶路径，其中，旋转方向均为行驶路径的左前方，其路径规划示意可参考图11。

由此可知，自移动设备在执行避障动作时，并不是以超声波测距模块的检测信息为唯一依据，而是将超声波测距模块的检测信息应用在开始避障之前，由于超声波测距模块存在检测盲区，而本实施例为了减小由于检测盲区导致自移动设备的工作盲区过大的问题，在超声波测距模块进入检测盲区时，通过行走电机的反馈脉冲而计算自移动设备的行走距离，从而将自移动设备与障碍物之间的距离控制在一个较为精确的范围内，并执行避障动作以绕开障碍物而回到原来的行驶路径中，从而减小自移动设备的工作盲区，使得自移动设备能够达到最大的工作面积。

应该理解的是，虽然图1-15的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-15中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图16所示，提供了一种自移动设备的避障装置，该避障装置包括：障碍物距离获取模块1601、障碍物判断模块1602、减速处理模块1603和避障控制模块1604，其中：

障碍物距离获取模块1601，用于获取超声波测距模块检测的障碍物距离；

障碍物判断模块1602，用于若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中；

减速处理模块1603，用于若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并计算自移动设备的行走距离；

避障控制模块1604，用于在自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在一个实施例中，障碍物判断模块1602具体用于：根据当前获取的障碍物距离以及历史时刻获取的障碍物距离，计算自移动设备当前相对于历史时刻的前进距离；若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在一个实施例中，障碍物判断模块1602还用于：若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离不匹配，则计算自移动设备在历史时刻，超声波测距模块与障碍物之间的距离和前进方向之间的第一夹角以及超声波测距模块当前位置与自移动设备边缘延长线终点之间的连线和前进方向之间的第二夹角，其中，自移动设备边缘延长线的长度为自移动设备的机身长度；若第一夹角小于第二夹角，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在一个实施例中，所述装置还包括障碍物位置检测模块，用于确定障碍物在自移动设备的行驶路径中之后，检测障碍物相对于自移动设备的位置。

在一个实施例中，障碍物位置检测模块具体用于：当检测到前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的正前方；当检测到第一夹角小于第二夹角时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的侧前方。

在一个实施例中，行走距离是根据行走电机的反馈信息计算得到，反馈信息为反馈的脉冲信息，则减速处理模块1503具体用于：获取行走电机反馈的脉冲信息，其中，脉冲信息包括脉冲个数；根据脉冲个数以及自移动设备的配置参数计算自移动设备的行走距离。

在一个实施例中，所述装置还包括碰撞事件检测模块，用于若检测到自移动设备与障碍物之间产生碰撞事件，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在一个实施例中，避障控制模块1604具体用于：控制自移动设备停止前行并后退第一设定距离；控制自移动设备旋转第一设定角度，并前行第二设定距离；控制自移动设备旋转第二设定角度，并前行第三设定距离，其中，第二设定角度与第一设定角度大小相等，方向相反；控制自移动设备旋转第三设定角度，并前行第四设定距离，其中，第四设定距离与第二设定距离相等；控制自移动设备旋转第四设定角度，以回到行驶路径继续行走，其中，第四设定角度与第三设定角度的方向相反。

在一个实施例中，提供了一种避障系统，该避障系统应用于自移动设备，具体地，如图17所示，该避障系统包括如图16所示的避障装置，避障装置(如图中的MCU)与自移动设备的行走电机和超声波测距模块通信连接，超声波测距模块设置在自移动设备行走方向的前端，用于检测自移动设备行走前方的障碍物距离，并将检测到的障碍物距离传递给避障装置，且避障装置还可以接收行走电机的反馈脉冲，并控制行走电机的速度。

关于自移动设备的避障装置的具体限定可以参见上文中对于自移动设备的避障方法的限定，在此不再赘述。上述自移动设备的避障装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种避障设备，如图18所示，该避障设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该避障设备的处理器用于提供计算和控制能力。该避障设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该避障设备的数据库用于存储障碍物距离数据。该避障设备的网络接口用于与外部模块(如自移动设备的超声波测距模块以及行走电机)通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种自移动设备的避障方法。

本领域技术人员可以理解，图18中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种避障设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取超声波测距模块检测的障碍物距离；

若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中；

若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并计算自移动设备的行走距离；

在自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据当前获取的障碍物距离以及历史时刻获取的障碍物距离，计算自移动设备当前相对于历史时刻的前进距离；若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离不匹配，则计算自移动设备在历史时刻，超声波测距模块与障碍物之间的距离和前进方向之间的第一夹角以及超声波测距模块当前位置与自移动设备边缘延长线终点之间的连线和前进方向之间的第二夹角，其中，自移动设备边缘延长线的长度为自移动设备的机身长度；若第一夹角小于第二夹角，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中之后，还包括检测障碍物相对于自移动设备的位置，根据障碍物相对于自移动设备的位置，控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当检测到前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的正前方；当检测到第一夹角小于第二夹角时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的侧前方。

在一个实施例中，行走距离是根据行走电机的反馈信息计算得到，反馈信息为反馈的脉冲信息，则处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取行走电机反馈的脉冲信息，其中，脉冲信息包括脉冲个数；根据脉冲个数以及自移动设备的配置参数计算自移动设备的行走距离。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：若检测到自移动设备与障碍物之间产生碰撞事件，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：控制自移动设备停止前行并后退第一设定距离；控制自移动设备旋转第一设定角度，并前行第二设定距离；控制自移动设备旋转第二设定角度，并前行第三设定距离，其中，第二设定角度与第一设定角度大小相等，方向相反；控制自移动设备旋转第三设定角度，并前行第四设定距离，其中，第四设定距离与第二设定距离相等；控制自移动设备旋转第四设定角度，以回到行驶路径继续行走，其中，第四设定角度与第三设定角度的方向相反。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取超声波测距模块检测的障碍物距离；

若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在自移动设备的行驶路径中；

若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中，则控制行走电机减速运行，并计算自移动设备的行走距离；

在自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据当前获取的障碍物距离以及历史时刻获取的障碍物距离，计算自移动设备当前相对于历史时刻的前进距离；若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离不匹配，则计算自移动设备在历史时刻，超声波测距模块与障碍物之间的距离和前进方向之间的第一夹角以及超声波测距模块当前位置与自移动设备边缘延长线终点之间的连线和前进方向之间的第二夹角，其中，自移动设备边缘延长线的长度为自移动设备的机身长度；若第一夹角小于第二夹角，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若确定障碍物在自移动设备的行驶路径中之后，还包括检测障碍物相对于自移动设备的位置，根据障碍物相对于自移动设备的位置，控制自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当检测到前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的正前方；当检测到第一夹角小于第二夹角时，则确定障碍物在自移动设备的行驶路径中的侧前方。

在一个实施例中，行走距离是根据行走电机的反馈信息计算得到，反馈信息为反馈的脉冲信息，则计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取行走电机反馈的脉冲信息，其中，脉冲信息包括脉冲个数；根据脉冲个数以及自移动设备的配置参数计算自移动设备的行走距离。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若检测到自移动设备与障碍物之间产生碰撞事件，则控制自移动设备执行避障动作以绕开障碍物，并回到行驶路径继续行走。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：控制自移动设备停止前行并后退第一设定距离；控制自移动设备旋转第一设定角度，并前行第二设定距离；控制自移动设备旋转第二设定角度，并前行第三设定距离，其中，第二设定角度与第一设定角度大小相等，方向相反；控制自移动设备旋转第三设定角度，并前行第四设定距离，其中，第四设定距离与第二设定距离相等；控制自移动设备旋转第四设定角度，以回到行驶路径继续行走，其中，第四设定角度与第三设定角度的方向相反。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自移动设备的避障方法，其特征在于，所述自移动设备包括主控模块以及与所述主控模块通信连接的行走电机和超声波测距模块，所述超声波测距模块设置在所述自移动设备行走方向的前端，所述方法应用于所述主控模块；所述方法包括：

获取所述超声波测距模块检测的障碍物距离；

若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在所述自移动设备的行驶路径中；

若确定所述障碍物在所述自移动设备的行驶路径中，则控制所述行走电机减速运行，并计算所述自移动设备的行走距离；

在所述自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制所述自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到所述行驶路径继续行走。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断障碍物是否在所述自移动设备的行驶路径中，包括：

根据当前获取的障碍物距离以及历史时刻获取的障碍物距离，计算所述自移动设备当前相对于历史时刻的前进距离；

若所述前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配，则确定所述障碍物在所述自移动设备的行驶路径中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离不匹配，则计算所述自移动设备在历史时刻，所述超声波测距模块与所述障碍物之间的距离和前进方向之间的第一夹角以及所述超声波测距模块当前位置与所述自移动设备边缘延长线终点之间的连线和所述前进方向之间的第二夹角，所述自移动设备边缘延长线的长度为所述自移动设备的机身长度；

若所述第一夹角小于所述第二夹角，则确定所述障碍物在所述自移动设备的行驶路径中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述若确定所述障碍物在所述自移动设备的行驶路径中之后，所述方法还包括：

检测所述障碍物相对于所述自移动设备的位置；

所述控制所述自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，包括：

根据所述障碍物相对于所述自移动设备的位置，控制所述自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测所述障碍物相对于所述自移动设备的位置，包括：

当检测到所述前进距离与当前获取的障碍物距离之和与历史时刻获取的障碍物距离相匹配时，则确定所述障碍物在所述自移动设备的行驶路径中的正前方；

当检测到所述第一夹角小于所述第二夹角时，则确定所述障碍物在所述自移动设备的行驶路径中的侧前方。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行走距离是根据所述行走电机的反馈信息计算得到，所述反馈信息为反馈的脉冲信息；所述计算所述自移动设备的行走距离，包括：

获取所述行走电机反馈的脉冲信息，所述脉冲信息包括脉冲个数；根据所述脉冲个数以及所述自移动设备的配置参数计算所述自移动设备的行走距离。

所述方法还包括：

若检测到所述自移动设备与所述障碍物之间产生碰撞事件，则控制所述自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到所述行驶路径继续行走。

7.根据权利要求1至3、6任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到所述行驶路径继续行走，包括：

控制所述自移动设备停止前行并后退第一设定距离；

控制所述自移动设备旋转第一设定角度，并前行第二设定距离；

控制所述自移动设备旋转第二设定角度，并前行第三设定距离，所述第二设定角度与所述第一设定角度大小相等，方向相反；

控制所述自移动设备旋转第三设定角度，并前行第四设定距离，所述第四设定距离与所述第二设定距离相等；

控制所述自移动设备旋转第四设定角度，以回到所述行驶路径继续行走，所述第四设定角度与所述第三设定角度的方向相反。

8.一种自移动设备的避障装置，其特征在于，所述避障装置包括：

障碍物距离获取模块，用于获取所述超声波测距模块检测的障碍物距离；

障碍物判断模块，用于若当前获取的障碍物距离达到设定的第一阈值，则判断障碍物是否在所述自移动设备的行驶路径中；

减速处理模块，用于若确定所述障碍物在所述自移动设备的行驶路径中，则控制所述行走电机减速运行，并计算所述自移动设备的行走距离；

避障控制模块，用于在所述自移动设备的行走距离达到设定的第二阈值时，则控制所述自移动设备执行避障动作以绕开所述障碍物，并回到所述行驶路径继续行走。

9.一种避障系统，其特征在于，所述避障系统应用于自移动设备，包括如权利要求8所述的避障装置、行走电机和超声波测距模块，所述避障装置与所述自移动设备的行走电机和超声波测距模块通信连接，所述超声波测距模块设置在所述自移动设备行走方向的前端。

10.一种避障设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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