CN114683273A - 机器人停机控制方法、装置、机器人及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种机器人停机控制方法、装置、机器人及存储介质。该机器人停机控制方法,包括:获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。本发明通过综合考虑多个触发条件来计算出各种停机场景下的安全度评分,从而使得停机场景精细度较高,使得低能耗、高效率能够与高安全度较好结合,在兼顾低能耗以及高效率的前提下,保证安全性较高。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种机器人停机控制方法、装置、机器人及存储介质。
背景技术
目前行业里对于服务机器人进行停机策略的操作时,往往是根据某一触发条件来进行停机策略的选择。采用这种方法会使得场景精细度不够,会导致停机策略无法与具体停机场景完美结合,为了盲目追求高效率以及低功耗,导致安全性无法得到兼顾,造成人员以及货物安全性较低。
针对上述问题,目前尚未有有效的技术解决方案。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种机器人停机控制方法、装置、机器人及存储介质,可以基于多组触发条件来选择对应的停机种类,从而使得停机场景精细度较高,可以提高安全性。
第一方面,本发明实施例提供了一种机器人停机控制方法,包括:
获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;
根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;
根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;
根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。
本发明实施例通过采用综合考虑多种停机触发条件来计算各种停机种类下的安全评价分数,从而选择安全性最高的停机种类作为目标停机种类,可以提高安全性。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述根据所述多种停机种类对应的安全评价分数选择对应的停机种类,包括:
从所述多种停机种类中选出安全评价分数最高的停机种类作为目标停机种类。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机,包括:
根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
根据所述减速停机信息控制所述机器人停机。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机,包括:
根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
根据所述目标停机种类对应的安全评价分数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;
根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。
本发明实施例通过采用目标停机种类对应的安全评价分数对所述减速停机信息进行校准,从而得到更为准确的目标减速停机信息,可以提高机器人停机的安全性以及降低能耗。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述减速停机信息为减速停机曲线;
所述根据所述目标停机种类对应的安全评价分数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息,包括:
根据所述目标停机种类对应的安全评价分数获取斜率校准系数;
根据所述斜率校准系数对所述减速停机曲线的斜率进行校准,得到目标减速停机曲线。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机,包括:
根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
将在目标停机种类下权重系数最大的触发条件作为目标触发条件;
根据所述目标触发条件对应的权重系数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;
根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数,包括:
采用所述多个触发条件在一停机种类下的权重系数依次相乘,以得到对应停机种类下的安全评价分数。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述多个触发条件包括:机器人载物情况、机器人载物情况的运行状态、障碍物信息、机器人故障等级以及本地/远程控制停机。
可选地,在本发明实施例所述的机器人停机控制方法中,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机,包括:
若在所述机器人停机过程中检测到所述多个触发条件发生改变,则获取改变后的多个触发条件;
根据所述改变后的多个触发条件重新选择安全评价分数最高的第一停机种类;
若所述第一停机种类与所述目标停机种类相同,则继续保持根据所述目标停机种类控制所述机器人停机;
若所述第一停机种类与所述目标停机种类不相同,则根据所述第一停机种类控制所述机器人继续停机。
第二方面,本发明实施例还提供了一种机器人停机控制装置,包括:
获取模块,用于获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;
计算模块,用于根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;
选择模块,用于根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;
控制模块,用于根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。
第三方面,本发明实施例提供一种机器人,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。
第四方面,本发明实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。
由上可知,本发明实施例提供的机器人停机控制方法及装置通过获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;根据所述目标停机种类控制所述机器人停机,从而实现机器人停机控制,通过综合考虑多个触发条件来计算出各种停机场景下的安全度评分,从而使得停机场景精细度较高,使得低能耗、高效率能够与高安全度较好结合,在兼顾低能耗以及高效率的前提下,保证安全性较高。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,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为本发明实施例提供的机器人停机控制方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的机器人三种停机类型的停机减速曲线图。
图3a为本发明实施例提供的机器人停机控制方法的步骤S104的第一种流程图。
图3b为本发明实施例提供的机器人停机控制方法的步骤S104的第二种流程图。
图3c为本发明实施例提供的机器人停机控制方法的步骤S104的第三种流程图。
图3d为本发明实施例提供的机器人停机控制方法的步骤S104的第四种流程图。
图4为本发明实施例提供的机器人停机控制装置的一种结构示意图。
图4a为本发明实施例提供的机器人停机控制装置的控制模块的第一种结构图。
图4b为本发明实施例提供的机器人停机控制装置的控制模块的第二种结构图。
图4c为本发明实施例提供的机器人停机控制装置的控制模块的第三种结构图。
图4d为本发明实施例提供的机器人停机控制装置的控制模块的第四种结构图。
图5为本发明实施例提供的机器人的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
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。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1,图1是本发明一些实施例中的一种机器人停机控制方法的流程图。该机器人停机控制方法,包括以下步骤:
S101、获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件。
S102、根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数,计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数。
S103、根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类。
S104、根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。
其中,在该步骤S101中,当该机器人在当前时刻检测到触发信号时,进行停机,而停机前需要进行停机策略的判断,而采用何种停机种类则需要基于在当前时刻检测到的多个触发条件来决定。其中,该触发信号可以为接收到操作人员的停机信号时产生,也可以为检测到该机器人前方有障碍物时产生,或者也可以为该机器人发生故障时产生,当然其并不限于此,其他场景可能也会触发该触发信号的生成。其中,该故障可以是软件故障也可以是硬件故障。
其中,该多个触发条件包括但不限于以下触发条件:机器人载物情况、机器人的运行速度、障碍物的体积信息以及速度信息、障碍物包括生命体、停机方式(机器人本地操作或者用户远程导航控制)、故障等级。当然,必须故障等级达到一定的程度,例如影响机器人的正常工作时才会将故障等级作为触发条件。其中,在通常条件下该机器人的停机触发条件可能只有以上多个触发条件中的部分触发条件。
其中,在该步骤S102中,同一触发条件在对于不同的停机种类的权重系数是不同的。例如,该停机种类包括紧急停机、快速停机以及减速停机。对于障碍物包括生命体的场景而言,为了避免危及生命体的安全,因此,会将该触发条件对于紧急停机这一停机种类设置较大的权重系数,如果只有这一触发条件的情况下,会直接选择紧急停机。本发明可以按照预设的计算方法,结合该权重系数来计算每一种停机种类对应的安全评价分数。
其中,该步骤S102可以具体为:采用所述多个触发条件在一停机种类下的权重系数依次相乘,以得到对应停机种类下的安全评价分数。例如,在当前时刻,存在三种触发条件A1、A2以及A3。预设的停机种类有三种B1、B2、B3。停机种类B1对应的安全评价分数W=A1B1*A2B1*A3B1。A1B1是指触发条件A1在B1停机种类下的权重系数,A2B1是指触发条件A2在B1停机种类下的权重系数,A3B1是指触发条件A3在B1停机种类下的权重系数。当然,停机种类B2、B3的安全评价系数也可以采用以上方法进行计算。
例如,请参照以下表格:各个触发条件在不同停机种类下的权重系数。
带载 | 障碍物 | 保护 | 远程/本地 | 故障等级 | |
快速停机 | 0.2 | 0.6 | 0.2 | 0.1/0.4 | 0.4 |
减速停机 | 0.7 | 0.1 | 0.1 | 0.9/0.1 | 0.3 |
紧急停机 | 0.1 | 0.3 | 0.7 | 0.0/0.5 | 0.3 |
该触发条件可以包括:带载、障碍物、保护、远程/本地、故障等级。其中,带载是指装载了预设质量以上的货物。保护是指障碍物包括生命体。远程/本地是指采用远程控制停机还是机器人本地操作停机。故障等级是指软件故障以及硬件故障引起的机器人故障的等级。其中,如果机器人是带载运动,为了防止带载的物体有前倾甚至翻倒可能,引入带载系数,若仅带载而不包括其他触发条件时,建议采用减速停机。设定机器人带载时,对应快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.2、0.7以及0.1。
其中,存在障碍物时,根据障碍物速度方向相对于机器人运动轨迹是否一致,以及本身障碍物动态移动时候速度,为了防止障碍物朝向机器人有相对运动引入了障碍物的权重系数,仅存在障碍物时建议使用快速停机。设定存在障碍物时,对应快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.6、0.1以及0.3。
其中,障碍物本身具有生命体,即人或者动物,需要进行生命安全保护,因此,若不存在其他触发条件则建议采用紧急停机。并设定障碍物本身具有生命体时,对应快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.2、0.1以及0.7。
其中,远程/本地这一触发条件时,导航根据全局路径规划会对机器人进行速度规划,但优先级低于机器人通过传感器进行避障停机的策略,所以针对紧急停机权重,本地操作的权重系数远远大于远程监控后进行远程控制停机的权重系数。
其中,针对不同等级的故障采取停机策略不同,机器人本地内部故障有很多。本身会根据故障等级level1,level2,level3分别进行快速停机、减速停机、紧急停机。机器人的故障对于停机的影响相对于上述其他触发条件停机策略影响较为平均,例如,该针对满足预设等级的故障时,对快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.4、0.3以及0.3。
例如,当前时刻,该机器人的停机的触发条件为上述表中的各个触发条件,并且远程/本地为本地。
其中,采用快速停机时,其安全评价分数W=0.2*0.6*0.2*0.4*0.4=0.00384。采用减速停机时,其安全评价分数W=0.7*0.1*0.1*0.1*0.3=0.00021。采用紧急停机时,其安全评价分数W=0.1*0.3*0.7*0.5*0.3=0.00315。
其中,在该步骤S103中,安全评价分数越高,说明安全性越高,应当采用安全评价分数最高的停机种类来对该机器人进行停机操作。接上述例子,显然采用快速停机时的安全评价分数最高,因此,需要采用快速停机。
其中,在该步骤S104中,可以选择与该停机种类对应的速度信息来控制该机器人停机。其中,每一停机种类均预先设置有对应的速度信息,然后,机器人可以通过调用该速度信息来控制该机器人进行停机。该速度信息可以为减速停机曲线,减速停机曲线的横坐标为时间,纵坐标所述机器人的速度。如图2所示,该机器人预先设定有三种停机减速曲线,分别为紧急停机、快速停机以及梯形减速停机对应的曲线。其中,快速停机的减速时间短,有一定速度规划,具有较大制动性。其中,减速停机也即是柔性停机,速度规划出刹车距离较长,具有较小冲量。其中,紧急停机的减速时间最短,无速度规划,仅仅依靠硬件进行机械式抱闸刹车。当然,可以理解地,该停机信息也可以为二维数组,该二维数组包括多个二维元素。每一二维元素包括时间点以及机器人在该对应时间点的速度参数。
由上可知,本发明实施例提供的机器人停机控制方法通过获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;根据所述目标停机种类控制所述机器人停机,从而实现机器人停机控制,通过综合考虑多个触发条件来计算出各种停机场景下的安全度评分,从而使得停机场景精细度较高,使得低能耗、高效率能够与高安全度较好结合,在兼顾低能耗以及高效率的前提下,保证安全性较高。
如图3a所示,在一些实施例中,该步骤S104可以包括以下子步骤:
S1041a、根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
S1042a、根据所述减速停机信息控制所述机器人停机。
每一停机种类对应预设有一种减速停机信息,如上述图2所示。在获取到需要采用的目标停机种类后,就可以调用对应的减速停机信息来控制该机器人进行减速停机。
如图3b所示,在一些实施例中,该步骤S104可以包括以下子步骤:
S1041b、根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
S1042b、根据所述目标停机种类对应的安全评价分数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;
S1043b、根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。
其中在该步骤S1041b中,每一停机种类对应预设有一种减速停机信息,如上述图2所示。在获取到需要采用的目标停机种类后,就可以调用对应的减速停机信息来进行处理。其中,在该步骤S1042b中,由于安全评价分数越高,对应的停机操作的安全性就越高,因此,再获取到原始的减速停机信息后,应当结合该安全评价分数来对该减速停机信息进行校准。具体校准时,可以针对每一停机种类设定参考安全评价分数,其中不同的触发条件个数对应的参考安全评价分数不同。基于计算得到的安全评价分数与对应的参考安全评价分数的差值来对该减速停机信息进行校准。
具体地,在一些实施例中,该步骤S1042b可以包括:根据所述目标停机种类对应的安全评价分数获取斜率校准系数;根据所述斜率校准系数对所述减速停机曲线的斜率进行校准,得到目标减速停机曲线。其中,该校准系数h=1+(W1-W0)/W0,其中,W1为计算得到的安全评价分数,该W0为对应的参考安全评价分数。如果该减速停机曲线的斜率也即加速度为a,则校准后的加速度为ah。如果h大于1,则调整后的斜率变陡,该机器人更快减速到0。如果h小于1,则调整后的斜率变平缓,该机器人减速到0的时间变长。
如图3c所示,在一些实施例中,该步骤S104可以包括以下子步骤:
S1041c、根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
S1042c、将在目标停机种类下权重系数最大的触发条件作为目标触发条件;
S1043c、根据所述目标触发条件对应的权重系数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;
S1044c、根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。
其中,在该步骤S1041c中,每一停机种类对应预设有一种减速停机信息,例如,减速停机曲线如上述图2所示。在获取到需要采用的目标停机种类后,就可以调用对应的减速停机信息来进行处理。在该步骤S1042c中,权重系数最大的触发条件也即是影响机器人选择该目标停机种类的主要因素。因此,需要结合该目标触发条件对应的权重系数来对该减速停机曲线进行校准。该目标触发条件对应的权重系数p与电机减速的减加速度成正比,p值越高,对应的减加速度越大。通过对机器人的驱动电机进行动态调参,以根据该p值来调整减加速度。当然,由于该p是小于1的,因此,调整后得到的目标减速停机曲线的速度点的斜率是小于该调整前的减速停机曲线在对应速度点的斜率的,因此,在设置用于参考的原始的停机减速曲线时,设置的斜率应当偏大,从而给后续的校准提供调整空间。本发明实施例通过采用目标停机种类下权重系数最大的触发条件作为目标触发条件来对该减速停机信息进行校准,从而可以提高该减速停机信息的准确性,进而可以进一步地提高停机种类选择的准确度,可以提高安全性。
如图3d所示,在一些实施例中,该步骤S104可以包括以下子步骤:
S1041d、若在所述机器人停机过程中检测到所述多个触发条件发生改变,则获取改变后的多个触发条件。
S1042d、根据改变后的多个触发条件重新选择安全评价分数最高的停机种类作为第一停机种类。
S1043d、若所述第一停机种类与所述目标停机种类相同,则继续保持根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。
S1044d、若所述第一停机种类与所述目标停机种类不相同,则根据所述第一停机种类控制所述机器人继续停机。
其中,在该步骤S1041d中,该多个触发条件发生改变是指新增加其他触发条件或者该多个触发条件中的某至少一个触发条件消失。
其中,在该步骤S1042d中,需要根据改变后的多个触发条件重新选择安全评价分数最高的停机种类作为第一停机种类。其中,计算方法与上述实施例中基于多个触发条件选择安全评价分数最高的停机种类作为目标停机种类的方式相同,因此,不再重复描述。其中,在该步骤S1043d中,如果第一停机种类与所述目标停机种类相同则无需改变停机方式。其中,在该步骤S1044d中,若所述第一停机种类与所述目标停机种类不相同,则需要采用该第一停机种类来执行后续的停机操作。
本发明实施例通过才停机过程中实时监控之前检测到的触发条件,如果触发条件发生改变则对应对目标停机种类进行改变,从而提高安全性。
请参照图4所示,图4是本发明一些实施例中的一种机器人停机控制装置的结构图。该机器人停机控制装置,包括:获取模块201、计算模块202、选择模块203以及控制模块204。
其中,该获取模块201用于获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件。当该机器人在当前时刻检测到触发信号时,进行停机,而采用何种停机种类则需要基于在当前时刻检测到的多个触发条件来决定。其中,该触发信号可以为接收到操作人员的停机信号时产生,也可以为检测到该机器人前方有障碍物时产生,或者也可以为该机器人发生故障时产生。其中,该故障可以是软件故障也可以是硬件故障。其中,该多个触发条件包括但不限于以下触发条件:机器人载物情况、机器人的运行速度、障碍物的体积信息以及速度信息、障碍物包括生命体、停机方式(机器人本地操作或者用户远程导航控制)、故障等级。当然,必须故障等级达到一定的程度,例如影响机器人的正常工作时才会将故障等级作为触发条件。其中,在通常条件下该机器人的停机触发条件可能只有以上多个触发条件中的部分触发条件。
其中,该计算模块202用于根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数。同一触发条件在对于不同的停机种类的权重系数是不同的。例如,该停机种类包括紧急停机、快速停机以及减速停机。对于障碍物包括生命体而言,为了避免危及生命体的安全,因此,会将该触发条件对于紧急停机这一停机种类设置较大的权重系数。可以按照预设的计算方法,结合该权重系数来计算每一种停机种类对应的安全评价分数。
其中,该计算模块202用于:采用所述多个触发条件在一停机种类下的权重系数依次相乘,以得到对应停机种类下的安全评价分数。例如,如果,在当前时刻,存在三种触发条件A1、A2以及A3。预设的停机种类有三种B1、B2、B3。停机种类B1对应的安全评价分数=A1B1*A2B1*A3B1。A1B1是指触发条件A1在B1停机种类下的权重系数,A2B1是指触发条件A2在B1停机种类下的权重系数,A3B1是指触发条件A3在B1停机种类下的权重系数。当然,停机种类B2、B3的安全评价系数也可以采用以上方法进行计算。
例如,请参照以下表格:各个触发条件在不同停机种类下的权重系数。
带载 | 障碍物 | 保护 | 远程/本地 | 故障等级 | |
快速停机 | 0.2 | 0.6 | 0.2 | 0.1/0.4 | 0.4 |
减速停机 | 0.7 | 0.1 | 0.1 | 0.9/0.1 | 0.3 |
紧急停机 | 0.1 | 0.3 | 0.7 | 0.0/0.5 | 0.3 |
该触发条件可以包括:带载、障碍物、保护、远程/本地、故障等级。其中,带载是指装载了预设质量以上的货物。保护是指障碍物包括生命体。远程/本地是指采用远程控制停机还是机器人本地操作停机。故障等级是指软件故障以及硬件故障引起的机器人故障的等级。其中,如果机器人是带载运动,为了防止带载的物体有前倾甚至翻倒可能,引入带载系数,若仅带载而不包括其他触发条件时,建议采用减速停机。设定机器人带载时,对应快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.2、0.7以及0.1。
其中,如果机器人是带载运动,为了防止带载的物体有前倾甚至翻倒可能,引入带载系数,若仅带载而不包括其他触发条件时,建议采用减速停机。设定机器人带载时,对应快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.2、0.7以及0.1。
其中,存在障碍物时,根据障碍物速度方向相对于机器人运动轨迹是否一致,以及本身障碍物动态移动时候速度,为了防止障碍物朝向机器人有相对运动引入了障碍物的权重系数,仅存在障碍物时建议使用快速停机。设定存在障碍物时,对应快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.6、0.1以及0.3。
其中,障碍物本身具有生命体,即人或者动物,需要进行生命安全保护,因此,若不存在其他触发条件则建议采用紧急停机。并设定障碍物本身具有生命体时,对应快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.2、0.1以及0.7。远程/本地这一触发条件时,导航根据全局路径规划会对机器人进行速度规划,但优先级低于机器人通过传感器进行避障停机的策略,所以针对紧急停机权重,本地操作的权重系数远远大于远程监控后进行远程控制停机的权重系数。
针对不同等级的故障采取停机策略不同,机器人本地内部故障有很多。本身会根据故障等级level1,level2,level3分别进行快速停机、减速停机、紧急停机。机器人的故障对于停机的影响相对于上述其他触发条件停机策略影响较为平均,例如,该针对满足预设等级的故障时,对快速停机、减速停机以及紧急停机的系数分别为0.4、0.3以及0.3。该机器人的停机的触发条件为上述表中的各个触发条件,并且为本地停机。其中,采用快速停机时,其安全评价分数W=0.2*0.6*0.2*0.4*0.4=0.00384。采用减速停机时,其安全评价分数W=0.7*0.1*0.1*0.1*0.3=0.00021。采用紧急停机时,其安全评价分数W=0.1*0.3*0.7*0.5*0.3=0.00315。
其中,该选择模块203用于根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类。安全评价分数越高,说明安全性越高,应当采用安全评价分数最高的停机种类来对该机器人进行停机操作。接上述例子,显然采用快速停机时的安全评价分数最高,因此,需要采用快速停机。
其中,该控制模块204用于根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。可以选择与该停机种类对应的速度信息来控制该机器人停机。其中,每一停机种类均预先设置有对应的速度信息,然后,机器人可以通过调用该速度信息来控制该机器人进行停机。该速度信息可以为减速停机曲线,减速停机曲线的横坐标为时间,纵坐标所述机器人的速度。如图2所示,该机器人预先设定有三种停机减速曲线,分别为紧急停机、快速停机以及梯形减速停机对应的曲线。其中,快速停机的减速时间短,有一定速度规划,具有较大制动性。其中,减速停机也即是柔性停机,速度规划出刹车距离较长,具有较小冲量。其中,紧急停机的减速时间最短,无速度规划,仅仅依靠硬件进行机械式抱闸刹车。
在一些实施例中,如图4a所示,该控制模块204包括:第一获取单元2041a,用于根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;第一控制单元2042a,用于根据所述减速停机信息控制所述机器人停机。其中,每一停机种类对应预设有一种减速停机信息,如上述图2所示。在获取到需要采用的目标停机种类后,就可以调用对应的减速停机信息来控制该机器人进行减速停机。
在一些实施例中,如图4b,该控制模块204包括:第二获取单元2041b,用于根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;第二校准单元2042b,用于根据所述目标停机种类对应的安全评价分数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;第二控制单元2043b,用于根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。每一停机种类对应预设有一种减速停机信息,如上述图2所示。在获取到需要采用的目标停机种类后,就可以调用对应的减速停机信息来进行处理。其中,由于安全评价分数越高,对应的停机操作的安全性就越高,因此,再获取到原始的减速停机信息后,应当结合该安全评价分数来对该减速停机信息进行校准。具体校准时,可以针对每一停机种类设定设定参考安全评价分数,其中不同的触发条件个数对应的参考安全评价分数不同。基于计算得到的安全评价分数与对应的参考安全评价分数的差值来对该减速停机信息进行校准。
具体地,在一些实施例中,该第二校准单元2042b,用于根据所述目标停机种类对应的安全评价分数获取斜率校准系数;根据所述斜率校准系数对所述减速停机曲线的斜率进行校准,得到目标减速停机曲线。其中,该校准系数h=1+(W1-W0)/W0,其中,W1为计算得到的安全评价分数,该W0为对应的参考安全评价分数。如果该减速停机曲线的斜率也即加速度为a,则校准后的加速度为ah。如果h大于1,则调整后的斜率变陡,该机器人更快减速到0。如果h小于1,则调整后的斜率变平缓,该机器人减速到0的时间变长。
在一些实施例中,如图4c所示,该控制模块204包括:第三获取单元2041c,用于根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;第三选择单元2042c,用于将在目标停机种类下权重系数最大的触发条件作为目标触发条件;第三校准单元2043c,用于根据所述目标触发条件对应的权重系数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;第三控制单元2044c,用于根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。
每一停机种类对应预设有一种减速停机信息,该减速停机信息为减速停机曲线,如上述图2所示。在获取到需要采用的目标停机种类后,就可以调用对应的减速停机曲线来进行处理。权重系数最大的触发条件也即是影响机器人选择该目标停机种类的主要因素。因此,需要结合该目标触发条件对应的权重系数来对该减速停机曲线进行校准。该目标触发条件对应的权重系数p与电机减速的减加速度成正比,p值越高,对应的减加速度越大。通过对机器人的驱动电机进行动态调参,以根据该p值来调整减加速度。当然,由于该p是小于1的,因此,调整后得到的目标减速停机曲线的速度点的斜率是小于该调整前的减速停机信息在对应速度点的斜率的,因此,在设置用于参考的原始的停机减速曲线时,设置的斜率应当偏大,从而给后续的校准提供调整空间。
在一些实施例中,如图4d所示,该控制模块204包括:第四获取单元2041d,用于若在所述机器人停机过程中检测到所述多个触发条件发生改变,则获取改变后的多个触发条件。第四选择单元2042d,用于根据改变后的多个触发条件重新选择安全评价分数最高的停机种类作为第一停机种类。第四控制单元2043d,用于若所述第一停机种类与所述目标停机种类相同,则继续保持根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。第五控制单元2044d,用于若所述第一停机种类与所述目标停机种类不相同,则根据所述第一停机种类控制所述机器人继续停机。其中,该多个触发条件发生改变是指新增加其他触发条件或者该多个触发条件中的某至少一个触发条件消失。其中,需要根据改变后的多个触发条件重新选择安全评价分数最高的停机种类作为第一停机种类。其中,计算方法与上述实施例中基于多个触发条件选择安全评价分数最高的停机种类作为目标停机种类的方式相同,因此,不再重复描述。其中,如果第一停机种类与所述目标停机种类相同则无需改变停机方式。其中,若所述第一停机种类与所述目标停机种类不相同,则需要采用该第一停机种类来执行后续的停机操作。本发明实施例通过才停机过程中实时监控之前检测到的触发条件,如果触发条件发生改变则对应对目标停机种类进行改变,从而提高安全性。
由上可知,本发明实施例提供的机器人停机控制装置通过获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;根据所述目标停机种类控制所述机器人停机,从而实现机器人停机控制,通过综合考虑多个触发条件来计算出各种停机场景下的安全度评分,从而使得停机场景精细度较高,使得低能耗、高效率能够与高安全度较好结合,在兼顾低能耗以及高效率的前提下,保证安全性较高。
请参照图5,图5是本发明提供的一种机器人的结构示意图。该机器人包括:处理器301、存储器302、负载检测器303、速度检测器304、人体检测传感器305以及驱动马达306。其中,该存储器302、负载检测器303、速度检测器304、红外人体检测传感器305以及驱动马达306分别与处理器301连接并相互通讯。
该存储器302存储有处理器401可执行的计算机程序。该负载检测器303用于检测该机器人的负载信息并将该负载信息上传至该处理器。其中,该负载信息可以包括是否载物的信息以及载物重量。负载检测器103可以采用压力传感器,当然,其并不限于此。该障碍物检测器304用于检测其前方的障碍物的速度信息以及检测该障碍物的体积信息,并将该速度信息以及体积信息上传至处理器301。该人体检测传感器305用于检测其前方的障碍物是否包括人体。其中,该人体检测传感器305可以采用红外人体检测传感器。该驱动马达306用于驱动该机器人的行进轮旋转,通过控制该驱动马达106的转速可以控制该机器人的前进速度。处理器301用于基于负载信息、体积信息、速度信息、障碍物是否为人体调用该存储器中的计算机程序并执行,从而控制该机器人的前进速度,从而可以采用各种停机种类对该机器人进行停机操作。处理器301可调用该存储器302中的计算机程序并执行上述任意实施例中的机器人停机控制方法。
本发明实施例提供一种存储介质,所述计算机程序被处理器执行时,执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。其中,存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(Static Random AccessMemory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable ProgrammableRead Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,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。
另外,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。
再者,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种机器人停机控制方法,其特征在于,包括:
获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;
根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数,计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;
根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;
根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。
2.根据权利要求1所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机的步骤,包括:
根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
根据所述减速停机信息控制所述机器人停机。
3.根据权利要求1所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机的步骤,包括:
根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
根据所述目标停机种类对应的安全评价分数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;
根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。
4.根据权利要求3所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述减速停机信息为减速停机曲线;
所述根据所述目标停机种类对应的安全评价分数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息的步骤,包括:
根据所述目标停机种类对应的安全评价分数获取斜率校准系数;
根据所述斜率校准系数对所述减速停机曲线的斜率进行校准,得到目标减速停机曲线。
5.根据权利要求1所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机的步骤,包括:
根据所述目标停机种类获取对应的减速停机信息;
将在目标停机种类下权重系数最大的触发条件作为目标触发条件;
根据所述目标触发条件对应的权重系数对所述减速停机信息进行校准,得到目标减速停机信息;
根据所述目标减速停机信息控制所述机器人停机。
6.根据权利要求1-5任一项所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数,包括:
采用所述多个触发条件在一停机种类下的权重系数依次相乘,以得到对应停机种类下的安全评价分数。
7.根据权利要求1-5任一项所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述根据所述多种停机种类对应的安全评价分数选择对应的停机种类的步骤,包括:
从所述多种停机种类中选出安全评价分数最高的停机种类作为目标停机种类。
8.根据权利要求1-5任一项所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述多个触发条件包括以下触发条件中的至少两种:机器人载物情况、机器人的运行速度、障碍物的体积信息、障碍物的速度信息、障碍物包括生命体、停机方式以及故障等级。
9.根据权利要求1-5任一项所述的机器人停机控制方法,其特征在于,所述根据所述目标停机种类控制所述机器人停机的步骤,包括:
若在所述机器人停机过程中检测到所述多个触发条件发生改变,则获取改变后的多个触发条件;
根据所述改变后的多个触发条件重新选择安全评价分数最高的第一停机种类;
若所述第一停机种类与所述目标停机种类相同,则继续保持根据所述目标停机种类控制所述机器人停机;
若所述第一停机种类与所述目标停机种类不相同,则根据所述第一停机种类控制所述机器人继续执行停机。
10.一种机器人停机控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取在当前时刻触发所述机器人停机的多个触发条件;
计算模块,用于根据每一所述触发条件相对多种停机种类中的每一停机种类的权重系数计算采用对应所述停机种类来处理本次停机的安全评价分数;
选择模块,用于根据多种停机种类对应的安全评价分数选择目标停机种类;
控制模块,用于根据所述目标停机种类控制所述机器人停机。
11.一种机器人,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如权利要求1-9任一项所述的方法。
12.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-9任一项所述的方法。
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