CN114281187A

CN114281187A - 机器人系统、方法、计算机设备及存储介质

Info

Publication number: CN114281187A
Application number: CN202111354964.2A
Authority: CN
Inventors: 吴翔; 杨璐雅
Original assignee: Shenzhen Pudu Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Pudu Technology Co Ltd
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2022-04-05

Abstract

本发明涉及机器人导航领域，公开了一种机器人系统、方法、计算机设备及存储介质，处理器用于执行计算机可读指令时以实现如下步骤：获取机器人的运动信息，以及机器人所处场景的环境信息；根据运动信息和环境信息生成指示控制指令；将指示控制指令发送至指示设备，以使指示设备根据指示控制指令发出用于指示机器人的运动方向的指示信号。本发明可通过指示设备产生更容易被行人觉察的指示信号，使机器人在运动时与人产生更好的交互，减少人机冲突。

Description

机器人系统、方法、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及机器人导航领域，尤其涉及一种机器人系统、方法、计算机设备及存储介质。

背景技术

随着机器人的不断普及，机器人与人们相处的时间越来越多。机器人的运动需要与人产生一定的互动性，以减少人机之间的冲突。然而，现有技术中，机器人主要通过机载屏幕和扬声器与人进行交互。由于机载屏幕的尺寸较小，受角度、距离等条件限制，其屏幕内容一般人不好观察。而扬声器的声音过大容易产生噪音，过小则不容易听清。

因而，有必要寻找一种新的机器人交互方案，以使机器人在运动时与人产生更好的交互。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机器人系统、方法、计算机设备及存储介质，以使机器人在运动时与人产生更好的交互，减少人机冲突。

一种机器人系统，包括机器人及与所述机器人关联的指示设备，所述机器人包括存储器及处理器，所述存储器中存储有在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时，实现如下步骤：

获取机器人的运动信息，以及所述机器人所处场景的环境信息；

根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令；

将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述机器人的运动方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示方向和指示参数。

一种机器人交互方法，包括：

根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令；

一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器用于执行所述计算机可读指令时以实现上述机器人系统所实现的步骤。

一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述机器人系统所实现的步骤。

上述机器人系统、方法、计算机设备及存储介质，通过获取机器人的运动信息，以及所述机器人所处场景的环境信息，以确定机器人的运动意图和当前的环境参量。根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令，以通过指示控制指令控制指示设备发出指示信号。将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述机器人的运动方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示方向和指示参数，进而避免行人与机器人发生冲突。本发明可通过指示设备产生更容易被行人觉察的指示信号，使机器人在运动时与人产生更好的交互，减少人机冲突。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，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是本发明一实施例中机器人系统的一流程示意图；

图2是本发明一实施例中投射在地面区域的激光投影图案；

图3是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，提供一种机器人系统，包括机器人及与机器人关联的指示设备，机器人包括存储器及处理器，所述存储器中存储有在所述处理器上运行的计算机程序计算机可读指令，所述处理器用于执行所述计算机可读指令时以实现如下步骤：

S10、获取机器人的运动信息，以及所述机器人所处场景的环境信息。

可理解地，运动信息包括但不限于机器人即将行进的运动方向、运动路径。如，运动信息可以指机器人向左走或向右走。环境信息指的是机器人所处的环境数据，包括但不限于环境光强度(如强光或弱光环境)、场景信息(如餐厅、医院等)、行人信息(与机器人面对面的行人的信息，如该行人的性别、年龄等)。

S20、根据所述运动信息和环境信息生成指示控制指令确。

可理解地，与机器人关联的指示设备指的是可以产生指示信号的设备，该指示信号用于指示机器人的行走方向。在一示例中，指示设备可以是产生激光投影信号的激光发生器。可以根据运动信息的不同设置指示设备不同的指示方向。例如，运动信息表示向左走，则指示设备的指示方向为向左；运动信息表示向右走，则指示设备的指示方向为向右。

指示参数可用于设置指示信号的作用区域、信号样式。可以根据环境信息设置指示设备的指示参数。不同的环境信息一般对应不同的指示参数。例如，环境信息指示的场景为餐厅，则对应的指示参数可以是采用第一样式(如可以是条状)的投射光斑；环境信息指示的场景为酒店，则对应的指示参数可以是采用第二样式(如可以是弧状)的投射光斑。

在确定指示方向和指示参数之后，可以生成相应的指示控制指令。该指示控制指令可以控制指示设备产生相应的指示信号，告知行人当前机器人的行进方向，避免机器人与行人发生相互阻挡，形成人机冲突。

S30、将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述机器人的运动方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示方向和指示参数。

可理解地，在生成指示控制指令之后，可以将指示控制指令发送至指示设备。指示设备接收并执行指示控制指令，发出用于指示机器人的运动方向的指示信号。在此处，指示信号可以是激光投影图案或其他信号。在一示例中，指示信号可以是投射在机器人前方即将行进的地面区域的激光投影图案。行人看到该激光投影图案之后，可以知晓机器人的运动方向，进而可以避免与机器人发生冲突。如图2所示，图2为一示例中，投射在地面区域的激光投影图案，该图案指示机器人将沿着光斑所在位置行走。

步骤S10-S30中，获取机器人的运动信息，以及所述机器人所处场景的环境信息，以确定机器人的运动意图和当前的环境参量。根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令，以通过指示控制指令控制指示设备发出指示信号。将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述机器人的运动方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示方向和指示参数，进而避免行人与机器人发生冲突。本实施例可以产生更容易被行人觉察的指示信号，使机器人在运动时与人产生更好的交互，减少人机冲突。

可选的，步骤S10中，即所述获取机器人的运动信息，包括：

S101、获取所述机器人的行走路径信息和当前位置信息；

S102、根据所述行走路径信息和所述当前位置信息确定所述机器人的第一运动方向，所述运动信息包括所述第一运动方向。

可理解地，机器人的行走路径信息指的是机器人根据一定的行走策略设置的路径。在此处，行走路径信息包含方向信息，如可以是由A点至B点，或者是由B点至A点。当前位置信息指的是当前机器人所在的位置。当前位置信息可以包含机器人当前的面向位置。

在确定机器人的行走路径信息和当前位置信息，可以确定即将前进的方向，即第一运动方向。第一运动方向包括但不限于向前方、向左前方、向右前方(相对于机器人而言)。运动信息包括上述第一运动方向。在一些示例中，运动信息还可以包括机器人在未来一段时间的运动速度。

可选的，所述机器人为双轮机器人；步骤S10中，即所述获取机器人的运动信息，包括：

S103、获取所述双轮机器人的左轮转动信息和右轮转动信息；

S104、根据所述左轮转动信息和所述右轮转动信息确定所述机器人的第二运动方向，所述运动信息包括所述第二运动方向。

可理解地，双轮机器人指的是通过双轮驱动的机器人(实际轮数可以大于两个)。该双轮机器人包括左驱动轮和右驱动轮。左轮转动信息可以是左驱动轮的转动信息。右轮转动信息可以是右驱动轮的转动信息。此处的转动信息可以是转速。若左驱动轮的转速大于右驱动轮的转速，则机器人的第二运动方向为向右前方；若左驱动轮的转速小于右驱动轮的转速，则机器人的第二运动方向为向左前方；若左驱动轮的转速等于右驱动轮的转速，则机器人的第二运动方向为向正前方。

可选的，所述环境信息包括环境光强信息、行人信息和/或场景信息；

步骤S10中，即所述获取机器人的运动信息和环境信息，包括：

S105、通过光传感器采集所述环境光强信息，以根据所述环境光强信息匹配相应的所述指示参数；

S106、通过人脸检测装置检测人脸信息，并根据所述人脸信息获取行人信息；和/或，

S107、获取所述场景信息，以匹配相应的所述指示参数。

可理解地，环境信息包括但不限于环境光强信息、行人信息和场景信息。环境光强信息可以指机器人所处环境的光照强度。在一些示例中，可以根据实际需要将不同的光照强度划分为强光和弱光两种。可以通过光传感器采集相应的环境光强信息。在此处，光传感器可以安装在机器人身上，也可以设置在机器人所处环境中(不安装在机器人身上)。

行人信息可以指通过摄像机拍摄机器人所处环境的照片，通过识别程序识别出照片信息中的人物信息。行人信息包括但不限于性别、年龄、相对于机器人的位置。在此处，人脸检测装置可以包括用于采集照片的摄像机，以及用于识别人脸的识别程序。其中，摄像机可以安装在机器人身上，也可以设置在机器人所处环境中(不安装在机器人身上)。

场景信息可以指机器人所处的场景的类型，如可以是餐厅、酒店、医院等。不同的场景信息可以对应不同的指示参数。例如，在餐厅中，指示参数可以采用与餐厅装修风格识别的投射图案1；在酒店中，指示参数可以采用与酒店装修风格识别的投射图案2。

可选的，所述指示设备的指示方向与所述机器人的运动方向相同。

可理解地，指示设备的指示方向可以设置为与机器人的运动方向相同。也即是，机器人向左前方运动时，指示设备可以向机器人的左前方的地面投射激光图案，产生相应的指示方向，使行人获知机器人的运动方向，进而避免发生人机冲突。

可选的，所述指示信号为可见光投射信号；

若所述环境信息包括环境光强信息，则所述指示参数用于设置所述可见光投射信号的光强强度；和/或，

若所述环境信息包括行人信息和/或场景信息，则所述指示参数用于设置所述可见光投射信号的投射区域、投射样式。

可理解地，环境信息可以包括环境光强信息。指示信号可以是可见光投射信号，如可以是激光投影所形成的可视化信号。不同的环境光强信息对应不同的指示参数。例如，若环境光强信息为弱光，则指示参数设置的可见光投射信号的光强强度较小，可以防止可见光投射信号过于刺眼，对行人产生不良的感受。若环境光强信息为强光，则指示参数设置的可见光投射信号的光强强度较大，可以防止可见光投射信号太弱，不容易被行人观察到。

环境信息可以包括行人信息。在此处，行人信息包括但不限于性别、年龄、相对于机器人的位置。指示参数用于设置可见光投射信号的投射区域、投射样式。在根据行人信息设置指示参数时，不同的行人信息对应不同的投射区域和投射样式。例如，在行人信息中，行人为老龄人(年龄大的人)，投射区域可以设置为老龄人容易观察的区域，投射样式设置为老龄人容易接受或喜欢的样式。投射区域可以是地面区域，或者是墙面区域(视实际场景而定)。

环境信息可以包括场景信息。场景信息可以指机器人所处的场景的类型，如可以是餐厅、酒店、医院等。在根据场景信息设置指示参数时，不同的场景信息对应不同的投射区域和投射样式。例如，在餐厅场景中，投射区域可以设置为与餐厅适配的区域，如可以是地面区域或墙面区域。投射样式设置可以为与餐厅风格适配的图形样式。

可选的，所述指示设备设置在所述机器人上，或者，所述指示设备设置在所述机器人的行走路径信息上。

可理解地，指示设备可以设置在机器人上，然后由指示设备向地面区域进行投射，形成表现为激光投射图案的指示信号。也可以在机器人的行走路径信息上安装若干个指示设备，当机器人行进到某一区域，该区域的指示设备发出相应的指示信号。在此处，指示设备的具体位置可以根据机器人所处环境的特点进行设置，在此不再赘述。

上述机器人系统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。

在一实施例中，提供一种机器人交互方法，该机器人交互方法与上述实施例中机器人系统一一对应。如图1所示，本实施例提供的机器人交互方法，包括如下步骤：

S10、获取机器人的运动信息，以及所述机器人所处场景的环境信息；

S20、根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令；

可选的，步骤S10中，即所述获取机器人的运动信息，包括：

S101、获取所述机器人的行走路径信息和当前位置信息；

S103、获取所述双轮机器人的左轮转动信息和右轮转动信息；

S105、通过光传感器采集所述环境光强信息，以根据环境光强信息匹配相应的指示参数；

S106、通过人脸检测装置检测人脸信息，并根据人脸信息获取行人信息；和/或，

S107、获取所述场景信息，以匹配相应的所述指示参数。

可选的，所述指示信号为可见光投射信号；

若所述环境信息包括行人信息和/或场景信息，则所述指示参数用于设置所述可见光投射信号的投射区域、投射样式，所述投射区域包括地面区域。

关于机器人交互方法的具体限定可以参见上文中对于机器人系统的限定，在此不再赘述。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，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括可读存储介质、内存储器。该可读存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。该内存储器为可读存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储机器人交互方法所涉及的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种机器人交互方法。本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器，存储器上存储有在处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤：

根据所述运动信息和所述环境信息确定所述指示设备生成指示控制指令；

在一个实施例中，提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质，本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时实现以下步骤：

根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令；

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，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于一非易失性可读取存储介质或易失性可读存储介质中，该计算机可读指令在执行时，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/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

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。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机器人系统，包括机器人及与所述机器人关联的指示设备，所述机器人包括存储器及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机可读指令，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机可读指令时以实现如下步骤：

根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令；

2.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述获取机器人的运动信息，包括：

获取所述机器人的行走路径信息和当前位置信息；

根据所述行走路径信息和所述当前位置信息确定所述机器人的第一运动方向，所述运动信息包括所述第一运动方向。

3.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述机器人为双轮机器人；所述获取机器人的运动信息，包括：

获取所述双轮机器人的左轮转动信息和右轮转动信息；

根据所述左轮转动信息和所述右轮转动信息确定所述机器人的第二运动方向，所述运动信息包括所述第二运动方向。

4.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述环境信息包括环境光强信息、行人信息和/或场景信息；

所述获取机器人的运动信息和环境信息，包括：

通过光传感器采集所述环境光强信息，以根据所述环境光强信息匹配相应的所述指示参数；

通过人脸检测装置检测人脸信息，并根据所述人脸信息获取行人信息；和/或，

获取所述场景信息，以匹配相应的所述指示参数。

5.如权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述指示设备的指示方向与所述机器人的运动方向相同。

6.如权利要求4所述的机器人系统，其特征在于，所述指示信号为可见光投射信号；

7.如权利要求6所述的机器人系统，其特征在于，所述指示设备设置在所述机器人上，或者，所述指示设备设置在所述机器人的行走路径上。

8.一种机器人交互方法，其特征在于，包括：

根据所述运动信息和所述环境信息生成指示控制指令；

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有在所述处理器上运行的计算机可读指令，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机可读指令时以实现如权利要求1-7中任一项所述的机器人系统实现的步骤。

10.一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的机器人系统实现的步骤。