CN116360409A - 自主移动设备及其越障方法和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及自主移动设备及其越障方法和计算机可读存储介质，该方法包括：使所述自主移动设备以特定越障模式运行，然后使所述自主移动设备继续运行，其中以所述特定越障模式运行，包括：使所述自主移动设备从当前位置后退第一距离；对所述第二驱动机构施加制动，并且使所述第一驱动机构绕所述第二驱动机构向前旋转第一角度；使所述第一驱动机构固定，并且使所述第二驱动机构绕所述第一驱动机构向前旋转第二角度。由此，借助于这两个驱动机构交替旋转运动，使得自主移动设备可能跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物。

Description

自主移动设备及其越障方法和计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种自主移动设备及其越障方法和计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技进步和生活水平的提高，具有不同功能的自主移动设备越来越多地进入了人们的家庭，例如清洁机器人、陪伴型移动机器人等，让人们的生活更加舒适和方便。

自主移动设备是指在设定工作区域内自主执行预设任务的智能设备，目前自主移动设备通常包括但不限于清洁机器人(例如智能扫地机、智能擦地机、擦窗机器人)、陪伴型移动机器人(例如智能电子宠物、保姆机器人)、服务型移动机器人(例如酒店、旅馆、会晤场所的接待机器人)、工业巡检智能设备(例如电力巡检机器人、智能叉车等)、安防机器人(例如家用或商用智能警卫机器人)等。

在自主移动设备的工作过程中，可能会遇到诸如门槛等的可通过型障碍物。当自主移动设备检测到环境中存在如门槛这类可通过型障碍物时，通常会以常速或加速直线运行试图冲过可通过型障碍物，或先后退再走弧线试图绕过可通过型障碍物，但是可能难以成功越过可通过型障碍物。

因此，如何成功越过可通过型障碍物是目前需要解决的问题。

发明内容

本公开的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种自主移动设备及其越障方法和计算机可读存储介质。

根据本公开的一方面，提供了一种自主移动设备的越障方法，所述自主移动设备包括并列设置的第一驱动机构和第二驱动机构，所述越障方法包括：使所述自主移动设备以特定越障模式运行，然后使所述自主移动设备继续运行，其中，以所述特定越障模式运行包括：使所述自主移动设备从当前位置后退第一距离；对所述第二驱动机构施加制动，并且使所述第一驱动机构绕所述第二驱动机构向前旋转第一角度；使所述第一驱动机构固定，并且使所述第二驱动机构绕所述第一驱动机构向前旋转第二角度。

根据本公开的另一方面，提供了一种自主移动设备，包括：第一驱动机构；第二驱动机构，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构并列设置；以及控制单元，用于使所述自主移动设备以特定越障模式运行，然后使所述自主移动设备继续运行，其中，以所述特定越障模式运行包括：使所述自主移动设备从当前位置后退第一距离；对所述第二驱动机构施加制动，并且使所述第一驱动机构绕所述第二驱动机构向前旋转第一角度；使所述第一驱动机构固定，并且使所述第二驱动机构绕所述第一驱动机构向前旋转第二角度。

根据本公开的又一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述越障方法。

根据本公开，并列设置有第一驱动机构和第二驱动机构的自主移动设备以特定越障模式运行，这样，自主移动设备先从当前位置后退第一距离，然后在维持这两个驱动机构中的一个驱动机构制动使其固定不动或发生少许地向后转动的情况下、另一驱动机构绕该一个驱动机构(即，该被制动的驱动机构)向前旋转第一角度从而向前运动，接着在维持该另一驱动机构(即，该旋转的驱动机构)固定不动的情况下、该一个驱动机构(即，之前被制动的驱动机构)绕该另一驱动机构旋转第二角度从而向前运动，由此，借助于这两个驱动机构交替旋转运动，使得自主移动设备可能跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物。

相比于现有技术中的以常速或加速直线运行试图冲过可通过型障碍物，本示例性实施例经由上述特定越障模式来使得自主移动设备并列设置的两个驱动机构交替旋转运动，从而使得自主移动设备更容易地跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物。

另外，由于越障方法仅需利用自主移动设备的两个驱动机构和相应的控制单元即可实现，因此无需在自主移动设备中增加新的部件例如新的驱动机构，因而，相比于需要借助于在自主移动设备中增设相应的部件来越过障碍物的现有技术，本示例性实施例的越障方法应能够降低实现越障所需的成本。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1a示出根据示例性实施例的自主移动设备的越障方法的流程图。

图1b～1e示出根据示例性实施例的四种类型的门槛的示意图。

图2a～2c示出根据示例性实施例的自主移动设备以特定越障模式运行以尝试越过门槛的示意图。

图3a～3b示出根据示例性实施例的门槛的参数示意图。

图4a～4d示出根据示例性实施例的自主移动设备以特定越障模式运行以尝试越过门槛的示意图。

图5示出根据示例性实施例的自主移动设备的越障方法的流程图。

图6示出根据示例性实施例的自主移动设备的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1a示出根据示例性实施例的自主移动设备的越障方法的流程图。该自主移动设备例如可包括但不限于智能扫地机、智能擦地机、扫拖一体机、陪伴型机器人、服务型移动机器人、安防机器人。

本实施例的越障方法可以由位于自主移动设备之外的控制装置来执行，也可以由自主移动设备的控制单元来执行，还可以由自主移动设备的具备执行该越障方法的功能的其它部件来执行。为便于说明，以下以由自主移动设备的控制单元来执行该越障方法为例对本公开的技术方案进行描述。

其中，自主移动设备可以具备多种工作模式以及与工作模式相对应的多种路径规划模式，该多种路径规划模式例如可以包括但不限于全面覆盖模式(尽可能大地覆盖工作区域内的地面的运行模式)、沿边模式(沿着工作区域内的障碍物边缘运行的模式)、避障模式(在遇到障碍物时规避障碍物的模式)、越障模式(越过可通过型障碍物的模式)、导航模式等。若自主移动设备以某种当前路径规划模式(比如全面覆盖模式或沿边模式或导航模式等)运行时，检测到工作区域中存在可通过型障碍物，则自主移动设备会由当前的路径规划模式切换到越障模式，以尝试越过可通过型障碍物。

然而，即使自主移动设备在检测到工作区域中存在可通过型障碍物时切换至越障模式以执行越障动作，如果所执行的越障动作不合适，则自主移动设备也可能难以成功越过障碍物。比如通常位于两个房间之间的门槛就是常见的可通过型障碍物，由于门槛需要与其上的房门底部相配合，通常在门槛与其两侧房间的交界部分会有斜坡(其横截面如图1b所示)、或沿着门槛长度方向具有凸起(比如过门石，其横截面如图1c所示)和/或凹槽(比如玻璃门的滑轨，其横截面如图1d或图1e所示)；在自主移动设备沿其运行正向与门槛的侧面相遇时，其驱动机构(比如并列设置在自主移动设备底部且左右对称设置的两个轮子组成的轮组)可能会由于与门槛一侧的斜坡、垂直面相遇而被卡住，导致自主移动设备无法成功越过门槛。

为此，提出图1a所示的并列设置有两个驱动机构的自主移动设备的越障方法，借助于这两个驱动机构交替旋转运动，使得自主移动设备可能跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物。作为一个实施例，当自主移动设备在运行过程中遇到如图1b所示的可通过型障碍物时，执行图1a所示的越障方法，本示例性实施例的越障方法可以包括如下步骤：

在步骤S110中，使自主移动设备从当前位置后退第一距离。

在一种可能的实现方式中，当自主移动设备的传感器发现自主移动设备遭遇了可通过型障碍物时，或自主移动设备的控制单元发现自主移动设备进入了预设区域时，可以触发本公开的越障方法。本公开不限制触发本公开的越障方法的条件。

比如，对于通过测距传感器(比如激光雷达)进行建图、定位的自主移动设备，若通过自主移动设备的码盘发现其驱动机构(比如其轮组)在转动或未转动(比如驱动机构卡在如图1b一侧的坡面前、图1c一侧的垂直面之前或如图1d或图1e所示的坡面之前或凹槽中)，但通过其测距传感器发现自主移动设备并未发生宏观尺寸上的位移，比如测距传感器发出的测距光线检测到其与周围物体的距离没有宏观尺寸上的变化，则可以初步判断为自主移动设备的驱动机构可能被卡主，自主移动设备可能遇到了可通过型障碍物。

又如，若自主移动设备带有图像采集传感器(比如摄像头)，且通过自主移动设备的码盘发现其驱动机构在转动或未转动，若此时通过自主移动设备的图像采集传感器发现自主移动设备未发生宏观尺寸上的位移，比如图像采集传感器连续获取到周围环境的几帧图像而这几帧图像中对应的若干特征点均没有发生明显的位置变化，则可以初步判断为自主移动设备的驱动机构可能被卡主，自主移动设备可能遇到了可通过型障碍物。

当然，也可以通过现有的其它传感器或多个传感器组合来判断自主移动设备是否遇到可通过型障碍物，比如通过码盘发现自主移动设备的驱动机构在转动，但通过其前方下部朝向地面的防跌落传感器检测到自主移动设备底盘与地面的距离不在合理阈值范围内(即底盘前部下方不是水平地面，比如可以是凸起、斜坡或者凹槽)，并且轮降传感器并未被触发(表明驱动机构并未悬空)，则表明自主移动设备的驱动机构被某些障碍物挡住、但自主移动设备并未被障碍物抬起从而使驱动机构悬空，因此可以判断为自主移动设备可能遇到了可通过型障碍物。本公开不限定通过何种方式判断自主移动设备遇到可通过型障碍物。

当自主移动设备遇到了可通过型障碍物(比如门槛)时，如图2a所示的状态①，此时执行上述步骤S110。即，如图2a所示，自主移动设备的第一驱动机构W1和第二驱动机构W2同时自当前位置向后运行(即后退)第一距离L1，以使得自主移动设备在这两个驱动机构W1和W2的带动下后退第一距离L1，此时进入图2a中的状态②。

其中，后退第一距离L1的原因包括：为后面将要执行的步骤S120中涉及的驱动机构旋转到达门槛坡面的下边缘前提供可加速的空间，这是因为，相较于不具有初速度的驱动机构，具有一定初速度的驱动机构更容易冲上门槛一侧的斜坡或垂直面。

本实施例中，第一距离L1是为自主移动设备的驱动机构旋转到达障碍物坡面的下边缘前提供可加速的空间所需的距离，可以设置合适的第一距离L1，以能够确保驱动机构到达障碍物的下边缘时的初速度使得该驱动机构比较容易地通过该障碍物的坡面到达该障碍物的顶面。关于第一距离L1的具体设置原则及取值将在后面描述。

应能够理解，第一距离L1可以是预设的固定值(比如根据试验得到的经验值)，也可以是根据工况、实际应用需要和/或根据预设规则而实时计算得到的值。比如，若第一驱动机构W1与第二驱动机构W2之间的轮间距(比如轮组的两个驱动轮分别为第一驱动机构和第二驱动机构，则这两个驱动轮之间的距离即为轮间距)为L0(为描述简洁，两个驱动机构之间的轮间距在本公开中也简称为轮间距)，则根据目前大多数门槛的高度，并基于多次实验的经验结果，优选的第一距离L1为小于或等于轮间距L0的1/3，比如若轮间距L0为21cm，则第一距离L1应小于或等于7cm。

需要说明的是，本示例性实施例对第一距离L1的取值及其设置方式不作具体限制，只要是能够确保驱动机构到达障碍物的下边缘时的初速度使得该驱动机构比较容易地通过该障碍物的坡面到达该障碍物的顶面的距离应均可作为第一距离L1。

需要说明的是，即使自主移动设备在遇到可通过型障碍物时并不是如图2a的状态①所示，其运行正向与可通过型障碍物的坡面下边缘不垂直，而是成任意锐角，此时也是直接后退第一距离L1，并按下文描述执行后续步骤，仍能有效跨越可通过型障碍物。即，自主移动设备在遇到可通过型障碍物时与可通过型障碍物的初始角度(即自主移动设备的运行正向与可通过型障碍物的坡面下边缘的夹角)不影响本公开的越障方法的有效性。

在一种可能的实现方式中，第一距离L1与自主移动设备的第一驱动机构和第二驱动机构之间的轮间距L0、障碍物的坡面下边缘与上边缘之间的最短距离L3(为描述简便，以下简称为最短距离L3)、以及第一角度α1有关。对于斜坡较长、坡度较大的可通过型障碍物，第一距离L1除与上述因素有关外，还与障碍物的坡度θ有关。对于如图1c的情况，由于该类型的可跨越型障碍物的一侧为垂直面，则上述的最短距离L3为0，此时，第一距离L1与轮间距L0和第一角度α1有关。

需要说明的是，本公开的“有关”只是说明各个参数的相关性，并不代表参数确定的先后顺序和因果关系。比如上述的“第一距离L1与轮间距L0和第一角度α1有关”，既可以是先确定了轮间距L0和第一角度α1，再由这两个参数确定出第一距离L1；也可以是先确定轮间距L0和第一距离L1，再由这两个参数确定出第一角度α1。

以图2b为例，本实施例中，在选取第一距离L1时，可能需要考虑最短距离L3、轮间距L0、以及第一角度α1。换言之，可以根据最短距离L3、轮间距L0、以及第一角度α1来选取第一距离L1；当然也可以基于轮间距L0、第一距离L1、以及最短距离L3来选取第一角度α1。门槛的坡度θ在通常情况下不会很大，门槛也不会很高，该种情况下，如图3a所示，最短距离L3与其在水平面上的水平分量距离L4差别不大，二者可以近似相等，此时可以不需要知道坡度θ。但有时坡度θ较大，则还需要考虑坡度θ。

在本实施例中，根据最短距离L3、轮间距L0、以及第一角度α1来选取第一距离L1，比如，可以根据最短距离L3、轮间距L0、以及第一角度α1来选取第一距离L1，以满足关系式(L1+L3)/L0≥A×tanα1(tanα1为α1的正切值)，A为大于或等于1的系数，比如A＝1.2。又如，可以根据最短距离L3、轮间距L0、以及第一角度α1来选取第一距离L1，以满足关系式(L1+L3)/L0≥B×sinα1(sinα1为α1的正弦值)，B为大于或等于1的系数，比如B＝1.7。需要说明的是，A为1.2及B为1.7仅为经验值，可以根据A×tanα1近似等于B×sinα1的关系来设置任意合适的A和B，比如，若A为1，则B可以为1.4；若A为1.1，则B可以为1.5；若A为1.3，则B可以为1.8。

在一种可能的实现方式中，第一距离L1小于轮间距L0。

本实施例中，考虑到驱动机构可以通过旋转一定角度来移动至可通过型障碍物上，即驱动机构通过旋转一定角度到达可通过型障碍物的顶面，然而，存在即使驱动机构旋转90°也可能无法到达障碍物的顶面的情况，在这种情况下可能难以实现驱动机构移动至障碍物上。为此，设置小于轮间距L0的第一距离L1，以避免发生即使驱动机构旋转90°也无法到达障碍物的顶面的情况。

基于与轮间距类似的理由，在选取第一距离L1时，需要考虑最短距离L3，以下将结合坡度θ来展开描述。为便于理解，以图3a～3b所示的门槛作为障碍物的示例来描述。

如图3b所示，灰色部分代表门槛的坡面，白色部分代表门槛的顶面。如图3a所示，门槛的两侧为倾斜的坡面，门槛的中间为平坦的顶面，该坡面的坡度为θ，坡面的下边缘与上边缘之间的最短距离为L3，最短距离L3在水平地面上的投影距离即水平分量距离为L4，门槛的高度为h，根据图3a以及几何知识，最短距离L3、水平分量距离L4和高度h与坡度θ有关，例如，sinθ＝h/L3，cosθ＝L4/L3(cosθ为θ的余弦值)。

应能够理解，坡度θ越大，自主移动设备在坡面上越容易被卡住而无法跨越坡面。因此，坡度θ越大，在同样的轮间距L0和旋转同样的第一角度α1的情况下，后退的第一距离L1应越小，从而使得驱动机构能够以更倾斜的方向爬坡(下面将会描述)。但是，还需要同时保证驱动机构到达门槛下边缘时的初速度能够使得该驱动机构比较容易地通过坡面到达顶面，因此需要结合上述需求来选取合适的第一距离L1。

在一种可能的实现方式中，第一距离L1大于或等于轮间距L0的十一分之一并且小于或等于轮间距L0的三分之一。比如，轮间距L0为22cm，则第一距离L1的取值范围可为[2cm，7.3cm]。

在一种可能的实现方式中，第一距离L1的取值范围可为[2cm，7cm]，即，第一距离L1大于或等于2cm并且小于或等于7cm。

在一种可能的实现方式中，第一距离L1为5cm。

在自主移动设备后退第一距离L1之后，接着执行下述步骤S120。

在步骤S120中，对第二驱动机构W2施加制动使第二驱动机构W2固定不动或向相反方向作少许转动，并且使第一驱动机构W1绕第二驱动机构W2向前旋转第一角度。该过程类似于以固定的第二驱动机构W2为圆心，以轮间距L0为半径画圆弧的过程，该圆弧即第一驱动机构W1移动过的轨迹。本公开的“制动”是指驱动机构的驱动马达或刹车机构对驱动机构施加制动力阻止相应的驱动机构运动；或者驱动马达对驱动机构施加反向制动力使其向相反方向发生少许转动。这里的“使驱动机构向相反方向发生少许转动”中的“向相反方向转动”是指相对于该驱动机构带动自主移动设备向其运行正向发生运动的相反方向转动，也可以是指该驱动机构带动自主移动设备向与其运行正向相反的方向转动，比如若该驱动机构按顺时针转动能带动自主移动设备向其运行正向运动，则“向相反方向转动”是按逆时针方向的转动。此处的“少许转动”可以由驱动机构(比如驱动轮)的转动角度或转动的周数来衡量，比如转动180°或转动1至5周；也可以由该驱动机构在地面上发生的实际位移来衡量，比如控制驱动机构在地面上位移小于10cm。刹车机构比如可以是各种现有技术中的制动机构，比如棘轮式制动机构、滑环离心式制动机构、皮带制动机构、或者设置在驱动机构上的电磁刹车器等。被公开不限定制动的具体方式以及刹车机构的具体实现形式。

在步骤S130中，使第一驱动机构W1固定，并且使第二驱动机构W2绕第一驱动机构W1向前旋转第二角度。该过程类似于以固定的第一驱动机构W1为圆心，以轮间距L0为半径画圆弧的过程，此时的圆弧即第二驱动机构W2移动过的轨迹。此处的固定可以是由驱动马达或刹车机构使该驱动机构静止不动，也可以是指仅通过驱动马达不对该驱动机构施加驱动力使其不发生主动运动而不考虑该驱动机构由于其它情况发生的随动。

本实施例中，自主移动设备至少包括两个并列设置的驱动机构W1和W2，这两个驱动机构W1和W2的设置方式包括但不限于左右对称设置。在自主移动设备的两个驱动机构W1和W2一起后退第一距离L1之后，对自主移动设备的一个驱动机构例如驱动机构W2制动使其静止不动或向相反方向发生少许转动，同时另一个驱动机构例如驱动机构W1以合适的速度或加速度绕该被制动的驱动机构W2旋转一个角度从而具有向前运动的位移分量，然后保持先前旋转的驱动机构W1固定不动，而原先被制动的驱动机构W2以合适的速度或加速度(驱动机构W1和W2的速度和/或加速度可以相同或不同)绕该现在固定不动的驱动机构W1旋转一个角度从而具有向前运动的位移分量，由此，实现两个驱动机构W1和W2交替向前运动。这样，借助于这两个驱动机构交替旋转运动，使得自主移动设备可能跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物。

在实际中，若两个驱动机构(比如驱动轮)共同向前运动，很难实现两个驱动轮与障碍物边缘同时接触；在这种情况下，必然是一个驱动轮与障碍物边缘先接触，而另一个驱动轮此时尚未能与障碍物边缘接触，由于两个驱动轮均处于运动状态，在后的驱动轮无法为在前且与障碍物边缘接触的驱动轮提供足够的支撑力使在前的驱动轮爬上障碍物坡面或垂直面；具体而言，当先与障碍物边缘接触并开始爬坡的在前驱动轮升高一定高度时，自主移动设备机体已经发生一定的倾斜，机体重心不再平均分配到轮组的各个支点上，而是更多地压到在后的驱动轮上(因为此时在后的驱动轮比在前的驱动轮处于更低的位置)，此时在后的驱动轮由于也在运动中，其在自主移动设备重量沿坡面向下的分量的推动下会偏向平行于坡面下边缘的方向运动，并经常会发生横向移动，甚至被自主移动设备沿坡面向下的分量推得远离障碍物，因此难以形成向上的合力带动自主移动设备越过障碍物。在本实施例中，以被制动的驱动轮作为支点，另一个驱动轮以一定速度冲上障碍物边缘，则被制动的驱动轮就没有平行于坡面下边缘的运动分量，因此不容易发生转向和侧向横移，因此能够为运动的驱动轮提供足够的支撑力，在同样的马达功率下利于自主移动设备跨越可通过型障碍物。

为简便起见，讨论自主移动设备的运行正向与可通过型障碍物的坡面下边缘垂直的情况。为描述方便，将图3b中的垂直于坡面下边缘的方向称为“正对方向”，将驱动机构以正对方向沿倾斜的上升坡面向顶面运动称为“驱动机构沿正对方向运动”，将驱动机构以非垂直于坡面下边缘的方向沿倾斜的上升坡面向顶面运动称为“驱动机构沿非正对方向运动”。

考虑到相较于在驱动机构沿正对方向运动(此时驱动机构需要跨越的实际坡度为θ)的情况，在驱动机构沿非正对方向运动(此时驱动机构需要跨越的实际坡度小于θ)的情况下，驱动机构实际运行的坡面的坡度更平缓，因此，驱动机构在同样功率的情况下更容易跨过倾斜的坡面。为此，使驱动机构旋转第一角度，以使得驱动机构能够更容易地跨过障碍物。

在一种可能的实现方式中，可以选取合适的第一角度以使得旋转的驱动机构在垂直于坡面下边缘的方向上的移动分量L2(为描述简洁，本公开中也简称为移动分量L2)足以跨越第一距离L1以及门槛的坡面下边缘与上边缘之间的最短距离L3(为描述简洁，本公开中也简称为最短距离L3)而到达门槛的顶面。即，选取第一角度以满足关系式L2>L1+L3，其中L2＝L0×sinα1或者L2＝L0×tanα1。

在一种可能的实现方式中，第一角度α1大于或等于30°并且小于或等于90°。在一种可能的实现方式中，第一角度α1大于或等于40°并且小于或等于60°。在一种可能的实现方式中，第一角度α1为45°。

本实施例中，可以基于门槛的宽度和高度来选取第一角度α1和第一距离L1。以选取第一角度α1使其满足关系式L2>L1+L3，且其中L2＝L0×sinα1为例，比如，示例性地，若门槛的高度h为2cm且宽度为15cm(其中，两个对称的坡面的底边L4均为4.6cm，顶面宽5.8cm)，则根据勾股定理、长度L4和高度h可以计算出最短距离L3为5cm；根据正弦公式可以计算出坡度θ的反正弦为2÷5＝0.4，经计算得到坡度θ为23.58°。根据上述设置方式可以选取第一角度α1为45°，对应的移动分量L2为15.55cm，第一距离L1为5cm。在一种可能的实现方式中，第二角度等于第一角度。本实施例中，第一驱动机构W1向前旋转的第一角度等于第二驱动机构W2向前旋转的第二角度，这样，可以使得轮轴方向与第一驱动机构W1和第二驱动机构W2同时后退第一距离L1之后的轮轴方向基本平行。

第二角度的具体设置原则及取值与第一角度的具体设置原则及取值类似，受篇幅所限，对第二角度的具体设置原则及取值不再展开描述。

另外，尽管本实施例中描述先使第二驱动机构制动并使第一驱动机构绕第二驱动机构向前旋转一定角度(简称第一种实现方式)，但是，也可以先使第一驱动机构制动并使第二驱动机构绕第一驱动机构向前旋转一定角度(简称第二种实现方式)，第二种实现方式的原理与第一种实现方式的原理基本类似，受篇幅所限，对第二种实现方式不再展开描述。

也就是说，本实施例的重点在于通过执行步骤S110、S120和S130来使自主移动设备的两个驱动机构交替旋转转动，以使得自主移动设备可能跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物，而不在于自主移动设备的驱动机构移动至障碍物上的先后顺序，因此也可以先执行步骤S130再执行步骤S120。

在自主移动设备的两个驱动机构均向前旋转一定角度之后，接着执行下述步骤S140。

在步骤S140中，使自主移动设备继续运行。

本实施例中，通过执行步骤S110、S120和S130，使得自主移动设备的两个驱动机构交替旋转转动，进而使得自主移动设备可能跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物，此后，自主移动设备可以根据工况、当前环境、所接收到的指令等，选择将要执行的处理(或者选择将要运行的模式)。

在一种可能的实现方式中，自主移动设备可以选择恢复至被障碍物卡住时的运行状态。本实施例中，如前文所述的，在自主移动设备被可通过型障碍物卡住时，暂停自主移动设备当前执行的处理而触发执行步骤S110、S120和S130以尝试通过或跨过该可通过型障碍物，此后，自主移动设备可以选择恢复执行被暂停的处理，即，自主移动设备可以继续以被障碍物卡住时的运行模式来运行。比如，若自主移动设备被卡住前正在执行弓字形的全面覆盖模式，则在通过可通过型障碍物后，自主移动设备恢复执行原来的全面覆盖模式。

在一种可能的实现方式中，自主移动设备可以选择以新的运行模式来运行。本实施例中，在尝试通过或跨过可通过型障碍物后，代替恢复执行被暂停的处理，自主移动设备可以选择新的运行模式比如转向前行模式或者直线前行模式，并按照该新的运行模式来运行。比如，若在跨过可通过型障碍物后，自主移动设备选择直线前行模式，则使位于可通过型障碍物上的第一驱动机构和第二驱动机构同时向前运行。

因此，本实施例中，自主移动设备先以特定越障模式运行(即，执行上述步骤S110、S120和S130，以尝试通过或跨过可通过型障碍物)，然后再继续运行(即，执行上述步骤S140)。

根据本示例性实施例的越障方法，并列设置有第一驱动机构和第二驱动机构的自主移动设备以特定越障模式运行，然后该自主移动设备再继续运行，其中，在该特定越障模式下，自主移动设备首先执行后退操作，然后对第二驱动机构制动并且第一驱动机构绕第二驱动机构旋转一定角度，接着固定第一驱动机构并且第二驱动机构绕第一驱动机构旋转一定角度，由此，可借助于这两个驱动机构交替旋转运动，使得自主移动设备可能跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物。

相比于现有技术中的以常速或加速直线运行试图冲过可通过型障碍物，本示例性实施例经由上述特定越障模式来使得自主移动设备并列设置的两个驱动机构交替旋转运动，从而使得自主移动设备可能能够更容易地跨到可通过型障碍物上或跨过可通过型障碍物。

另外，由于越障方法仅需利用自主移动设备的两个驱动机构和相应的控制单元即可实现，因此无需增加电机功率或在自主移动设备中增加新的部件例如新的驱动机构，因而本示例性实施例的越障方法应能够降低实现越障所需的成本，在较小改动的情况下实现成功越障。

为便于理解，以可通过型障碍物为门槛为例并结合图2a～2c和3a～3b对本实施例的越障方法进行描述。图2a～2c中的门槛的具体示例可以参见图3a～3b所示的门槛。如图2a～2c所示，与图3b类似地，灰色部分代表门槛的坡面，白色部分代表门槛的顶面。

请参阅图2a，在状态①，自主移动设备遇到了门槛，第一驱动机构W1和第二驱动机构W2同时后退第一距离L1(步骤S110)，进入图2a中的状态②。然后，请参阅图2b，对第二驱动机构W2制动，并且第一驱动机构W1绕第二驱动机构W2向前旋转第一角度α1(步骤S120)从而移动至门槛的顶面上，进入图2b中的状态③。接着，请参阅图2c，使第一驱动机构W1固定，并且第二驱动机构W2绕第一驱动机构W1向前旋转第二角度α2(步骤S130)从而移动至门槛的顶面上，进入图2c中的状态④。由此，第一驱动机构W1和第二驱动机构W2均到达门槛的顶面。

图5示出根据示例性实施例的自主移动设备的越障方法的流程图。请参阅图1和5，相比于图1所示的越障方法，图5所示的越障方法在执行步骤S110之前，还可以包括步骤S310和S320。

在步骤S310中，自主移动设备在工作区域中运行。

在步骤S320中，判断自主移动设备是否被卡住。

本实施方式中，自主移动设备的相应部件例如传感器可实时检测该自主移动设备是否被障碍物卡住；若检测到自主移动设备被障碍物卡住，则在步骤S320中判断为“是”，此时，使自主移动设备先以特定越障模式运行尝试通过被卡住地点，然后再继续运行，因此执行步骤S110～S140；反之，若未检测到自主移动设备被障碍物卡住，则在步骤S320中判断为“否”，说明此时没有遇到被卡住的情况下，因此无需使自主移动设备以特定越障模式运行，因此可返回继续执行步骤S310。

本示例性实施例中，在自主移动设备在工作区域中运行的期间，可以检测自主移动设备是否被卡住。其中，检测自主移动设备是否被卡住的方式可以参阅前文关于步骤S110的描述，受篇幅所限，在此不再赘述。

根据本示例性实施例的越障方法，并列设置有第一驱动机构和第二驱动机构的自主移动设备在检测到自身被障碍物卡住时先以特定越障模式运行尝试通过被卡住地点，然后再继续运行，由此，可在自主移动设备被障碍物卡住时通过以特定越障模式运行来尝试通过或跨过可通过型障碍物。

本实施例中，在自主移动设备被卡住时，自主移动设备后退第一距离，然后在制动一个驱动机构的同时使另一驱动机构绕该一个驱动机构旋转第一角度，再在固定该另一驱动机构的同时使该一个驱动机构绕该另一驱动机构旋转第二角度，由此，两个驱动机构均能够跨过障碍物的坡面(即，到达障碍物的顶面)，从而解决了驱动机构在障碍物前卡住的技术问题。

为便于理解，以障碍物为门槛并结合图2a～2c、3a～3b和4a～4d对本实施例的越障方法进行描述。

请参阅图4a，在步骤S320中，判断为自主移动设备220被卡住。接着，在步骤S110中，处于图2a中的状态①的自主移动设备在第一驱动机构W1和第二驱动机构W2的带动下后退第一距离L1，此时，自主移动设备处于图2a中的状态②，自主移动设备220和障碍物210之间的相对位置关系的示意图从图4a变换成图4b。

接着，在步骤S120中，对第二驱动机构W2制动，第一驱动机构W1绕第二驱动机构W2旋转第一角度α1，此时，自主移动设备处于图2b中的状态③，自主移动设备220和障碍物210之间的相对位置关系的示意图从图4b变换成图4c。

可以根据第一驱动机构W1和第二驱动机构W2的轮间距L0和第一角度α1并采用关系式L2＝L0×sinα1来计算第一驱动机构W1在垂直于坡面下边缘的方向上向前(即图2b中箭头方向)的移动分量L2。比如，若轮间距L0为22cm，第一角度α1为45°，则采用前述关系式可以计算出移动分量

使自主移动设备进入如图2b所示的状态③。因此，可以计算得到第二驱动机构W2在运行了第一距离5cm、以及在垂直于坡面下边缘的方向上移动了5cm之后，会停在顶面上距离坡面上边缘5.55cm处。

接着，在步骤S130中，如图2c所示，使第一驱动机构W1固定，第二驱动机构W2绕第一驱动机构W1向前旋转第二角度α2，此时，自主移动设备处于图2c中的状态④，自主移动设备220和障碍物210之间的相对位置关系的示意图从图4c变换成图4d。

由此，在步骤S320中判断为自主移动设备被卡住的情况下，通过步骤S110、S120和S130使得两个驱动机构W1和W2均能够跨过坡面，从而解决了驱动机构在门槛前卡住的技术问题。

图6示出根据示例性实施例的自主移动设备的框图。请参阅图6，该自主移动设备800可以包括并列设置的第一驱动机构810和第二驱动机构820以及控制单元830。控制单元830与第一驱动机构810和第二驱动机构820连接，用于使自主移动设备800以特定越障模式运行，然后使所述自主移动设备800继续运行，其中，以所述特定越障模式运行包括：使所述自主移动设备800从当前位置后退第一距离；使所述第二驱动机构820制动，并且使所述第一驱动机构810绕所述第二驱动机构820向前旋转第一角度；使所述第一驱动机构810固定，并且使所述第二移动机820构绕所述第一驱动机构810向前旋转第二角度。

在一种可能的实现方式中，所述控制单元830还用于检测所述自主移动设备800是否被卡住，其中，在检测到所述自主移动设备800被卡住的情况下，使所述自主移动设备800以所述特定越障模式运行。

在一种可能的实现方式中，所述第一距离大于或等于2cm并且小于或等于7cm。

在一种可能的实现方式中，所述第一角度大于或等于40°并且小于或等于60°。

在一种可能的实现方式中，所述第一角度等于所述第二角度。

关于上述实施例中的装置，其中各个单元执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (13)

1.一种自主移动设备的越障方法，所述自主移动设备包括并列设置的第一驱动机构和第二驱动机构，其特征在于，所述越障方法包括：

使所述自主移动设备以特定越障模式运行；

使所述自主移动设备继续运行，

其中，以所述特定越障模式运行，包括：

使所述自主移动设备从当前位置后退第一距离；

对所述第二驱动机构施加制动，并且使所述第一驱动机构绕所述第二驱动机构向前旋转第一角度；

使所述第一驱动机构固定，并且使所述第二驱动机构绕所述第一驱动机构向前旋转第二角度。

2.根据权利要求1所述的越障方法，其特征在于，还包括：

检测所述自主移动设备是否被卡住，

其中，在检测到所述自主移动设备被卡住的情况下，使所述自主移动设备以所述特定越障模式运行。

3.根据权利要求1或2所述的越障方法，其特征在于，

所述第一距离与所述第一驱动机构和所述第二驱动机构之间的轮间距、障碍物的坡面下边缘与上边缘之间的最短距离、以及所述第一角度有关；或

所述第一距离与所述第一驱动机构和所述第二驱动机构之间的轮间距、以及所述第一角度有关。

4.根据权利要求3所述的越障方法，其特征在于，

根据所述最短距离、所述轮间距、以及所述第一角度来选取所述第一距离，以满足关系式(L1+L3)/L0≥A×tanα1或(L1+L3)/L0≥B×sinα1，其中，L1表示所述第一距离，L3表示所述最短距离，L0表示所述轮间距，α1表示所述第一角度，A和B为大于或等于1的系数。

5.根据权利要求3所述的越障方法，其特征在于，

所述第一距离小于所述轮间距。

6.根据权利要求5所述的越障方法，其特征在于，

所述第一距离小于所述轮间距的三分之一。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的越障方法，其特征在于，

选取所述第一角度，以使得所述第一驱动机构在垂直于障碍物的坡面下边缘的方向上的移动分量足以跨越所述第一距离以及所述障碍物的坡面下边缘与上边缘之间的最短距离而到达所述障碍物的顶面。

8.根据权利要求7所述的越障方法，其特征在于，

选取所述第一角度，以满足关系式L2>L1+L3，其中L2＝L0×sinα1或L2＝L0×tanα1，其中，L2表示所述移动分量，L1表示所述第一距离，L3表示所述最短距离，L0表示所述第一驱动机构和所述第二驱动机构之间的轮间距，α1表示所述第一角度。

9.根据权利要求1-4和7-8中任一项所述的越障方法，其特征在于，

所述第一距离大于或等于2cm并且小于或等于7cm。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的越障方法，其特征在于，

所述第一角度大于或等于40°并且小于或等于60°；和/或

所述第二角度大于或等于40°并且小于或等于60°。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的越障方法，其特征在于，

所述第一角度等于所述第二角度。

12.一种自主移动设备，其特征在于，包括：

第一驱动机构；

第二驱动机构，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构并列设置；以及

控制单元，用于使所述自主移动设备以特定越障模式运行，然后使所述自主移动设备继续运行，

其中，以所述特定越障模式运行，包括：

使所述自主移动设备从当前位置后退第一距离；

对所述第二驱动机构施加制动，并且使所述第一驱动机构绕所述第二驱动机构向前旋转第一角度；

使所述第一驱动机构固定，并且使所述第二驱动机构绕所述第一驱动机构向前旋转第二角度。

13.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1-11中任一项所述的越障方法。

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