CN116919247A - 贴边识别方法、装置、计算机设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及智能机器人领域，特别是涉及到一种贴边识别方法、装置、计算机设备及存储介质，应用于商用机器人，所述方法包括：根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。通过上述方法，提高了商用清洁机器人的清洁覆盖率以及实现了智能贴边清扫。
Description
技术领域
本申请涉及到智能机器人领域，特别是涉及到一种贴边识别方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
目前在商用机器人中，能实现墙角清洁的技术方案大多为向机器机身外延伸的边扫，通过一边清扫一边把墙角的灰尘垃圾扫入机器底盘中的清洁组件中，从而实现墙角清洁来提升清洁覆盖率，但是在清扫过程中，向外延伸的边扫刷组件容易发生碰撞，另外商用机器人重量及体积大，使用向外延伸的边扫刷组件，清洁覆盖率大大降低，因此如何提高商用清洁机器人的清洁覆盖率以及更加智能地实现贴边清扫的问题亟待解决。
发明内容
本申请的主要目的为提供一种贴边识别方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在提高商用清洁机器人的清洁覆盖率以及更加智能地实现贴边清扫的问题。
为了实现上述发明目的，本申请提出一种贴边识别方法，包括：
一种贴边识别方法，应用于商用机器人，所述方法包括：
根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；
根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；
根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；
若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；
将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。
进一步地，所述根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据，包括：
基于第一横向线激光雷达向前方第一三角区域发射第一横向线激光，得到第一三角线激光扫描数据；
基于第二横向线激光雷达向前方第二三角区域发射第二横向线激光，得到第二三角线激光扫描数据，其中，所述第一三角区域和所述第二三角区域存在交汇区域；
根据所述第一三角线激光扫描数据和所述第二三角线激光扫描数据得到横向扫描数据。
进一步地，所述根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据，包括：
根据第三纵向线激光雷达以第一角度向左侧方区域发射第三纵向线激光，得到第三纵向线激光数据；
根据第四纵向线激光雷达以第二角度向右侧方区域发射第四纵向线激光，得到第四纵向线激光数据；
根据所述第三纵向线激光数据和所述第四纵向线激光数据得到纵向扫描数据。
进一步地，所述若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离，包括：
获取所述商用机器人的贴边路径；
判断所述贴边路径的方向是否为逆时针方向；
当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激数据获取所述商用机器人的贴边距离；
当所述贴边路径方向为顺时针方向，则根据第三纵向线激光数据获取所述商用机器人的贴边距离。
进一步地，所述当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激光获取所述商用机器人的贴边距离，包括：
根据所述第四纵向线激光获取线激光点云数据；
将所述线激光点云数据进行直线拟合，得到多条拟合直线段；
分别获取所述商用机器人与所述多条拟合直线段之间的第一距离，选取所有所述第一距离中的最小第一距离，将所述最小第一距离作为贴边距离。
进一步地，所述控制所述商用机器人继续保持贴边行驶，还包括：
根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述商用机器人行驶环境信息；
根据所述环境信息获取所述商用机器人的侧方区域信息和前方区域信息；
根据所述侧方区域信息和所述前方区域信息发送相应的控制指令控制所述商用机器人按预先设定运动方式进行贴边行驶。
进一步地，所述根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述机器人行驶环境信息，包括：
控制所述商用机器人发射平面激光雷达波，得到平面激光点云数据；
对所述点云数据进行数据预处理，其中，所述预处理包括滤除噪声、异常值；
对预处理后的点云数据进行最小二乘法拟合，得到点云数据的线性关系；
根据所述点云数据的线性关系进行降维投影，得到环境信息。
一种贴边识别装置，其特征在于，所述装置包括：
横向扫描数据模块，用于根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；
纵向扫描数据模块，用于根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；
避障模块，用于根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；
贴边距离模块，用于若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；
贴边行驶模块，用于将所述最小贴边距离与预设贴边距离进行对比，当确定所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。
本申请还提供一种计算机设备，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上述任一项贴边识别方法的步骤。
本申请还提供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上述任一项贴边识别方法的步骤。
本申请涉及智能机器人领域，特别是涉及到一种贴边识别方法、装置、计算机设备及存储介质，应用于商用机器人，所述方法包括：根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；根据横向线激光雷达探测商用机器人所处位置的周边区域是否存在障碍物，若存在，则商用机器人执行触发避障策略；若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；通过纵向扫描数据获对侧面障碍物的纵向拟合，获取商用机器人距离侧面障碍物的贴边距离，将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，实现商用机器人贴边的距离控制；控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。通过上述方法，提高了商用清洁机器人的清洁覆盖率以及实现了智能贴边清扫。
附图说明
图1为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图2为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图3为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图4为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图5为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图6为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图7为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图8为本申请贴边识别方法的一实施例流程示意图；
图9为本申请贴边识别装置的一实施例结构示意图；
图10为本申请计算机设备的一实施例结构示意框图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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。
参照图1，本申请实施例提供一种贴边识别方法，包括步骤S10-S50，对于贴边识别方法的各个步骤的详细阐述如下。
S10、根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；
本实施例中，所述根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据，包括：基于第一横向线激光雷达向前方第一三角区域发射第一横向线激光，得到第一三角线激光扫描数据；基于第二横向线激光雷达向前方第二三角区域发射第二横向线激光，得到第二三角线激光扫描数据，其中，所述第一三角区域和所述第二三角区域存在交汇区域；根据所述第一三角线激光扫描数据和所述第二三角线激光扫描数据得到横向扫描数据。具体地，在一实施例中，在商用机器人的机身的前方安装第一横向线激光和第二横向线激光，机器人在行驶过程中，通过第一和第二横向线激光雷达向机器人的斜前方区域以及斜向下的朝向地面方向的区域发射线激光进行扫描，通过在第一横向线激光和第二横向线激光雷达在向斜前方扫描时产生交汇区域，从而得到机器人正前方的扫描数据，避免了前方区域漏扫，以及左、右的斜前方的扫描数据，通过上述技术方案，得到了横向扫描数据。其中，斜向下的朝向地面方向的区域发射线激光，可以得到准确设备处低于横向线激光雷达安装位置的障碍物。
S20、根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；
本实施例中，述根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据，包括：根据第三纵向线激光雷达以第一角度向左侧方区域发射第三纵向线激光，得到第三纵向线激光数据；根据第四纵向线激光雷达以第二角度向右侧方区域发射第四纵向线激光，得到第四纵向线激光数据；根据所述第三纵向线激光数据和所述第四纵向线激光数据得到纵向扫描数据。具体地，在一实施例中，在机器人的相对贴近地面的高度安装固态线激光传感器，固态线激光传感器有4条线激光，第一线激光雷达和第二线激光雷达朝地面倾斜一定角度来进行对地面的低矮障碍物进行横向检测，如探测范围内检测到障碍物，触发避障策略；第三线激光雷达和第四线激光雷达朝地面与机身侧面进行纵向检测，通过对侧面障碍物的纵向拟合，所述横向和纵向检测的角度可以根据需求设置，通过上述方式，得到纵向扫描数据。
S30、对根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；
本实施例中，对根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作，包括：根据所述横向扫描数据确定是否存在障碍物；若存在，则执行避障操作；若不存在，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离。具体地，在一实施例中，第一方向扫描数据为机器人横向检测的数据，第二方向扫描数据为机器人在进行纵向检测的数据，利用RANSAC算法拟合第二方向扫描数据，得到拟合数据，即拟合出与商用机器人距离不同的障碍物，根据拟合数据进一步判断商用机器人距离不同障碍物的距离的大小，从而得到商用机器人的距离最近障碍物的贴边距离，所述RANSAC算法的基本假设是样本中包含正确数据(inliers，可以被模型描述的数据)，也包含异常数据(outliers，偏离正常范围很远、无法适应数学模型的数据)，即数据集中含有噪声。这些异常数据可能是由于错误的测量、错误的假设、错误的计算等产生的。通过上述方式，确定了终端所处的环境状态。
S40、若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；
本实施例中，若不执行，则安装在机身侧方的两个固态线激光朝地面与机身侧面进行纵向检测，通过对侧面障碍物的纵向拟合，实现贴边的距离控制；所述若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离的步骤之前，包括：根据纵向扫描数据确定是否存在障碍物，通过所述机器人发射的纵向线激光雷达波探测到物体上，然后接收从物体反射回去的雷达回波，通过雷达波往返的时间来计算被测物体离所述扫地机的距离。其探测距离的主要工作过程有，首先，线激光雷达发射多个激光束，激光束在被障碍物击中后被反射回来并被激光接收系统接收和处理，以接收激光器发射和反射回来和接收的时间之间的时间，即飞行激光的时间。根据飞行时间，可以计算障碍物的距离。根据发射的激光信号的不同形式，激光测距方法可分为两种类型：脉冲法激光测距和相位法激光测距。(1)脉冲方法激光测距：脉冲方法是在激光雷达发射激光束后，一部分激光被反射回障碍物，并被激光雷达的接收器接收。同时，可以在激光雷达内记录发送和接收之间的时间间隔，并且可以根据光速计算要测量的距离。(2)相位法激光测距：相位法是由激光发射器进行强度调制的连续激光信号。在被障碍物照射后，它被反射回来。测量光束将在往返行程中产生相位变化。通过计算雷达中的激光信号和障碍物来回飞行的物体之间的相位差以及障碍物的距离被转换。根据上述方式，获取所述商用机器人的贴边距离。
S50、将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。
本实施例中，所述控制所述商用机器人继续保持贴边行驶，还包括：根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述商用机器人行驶环境信息；根据所述环境信息获取所述商用机器人的侧方区域信息和前方区域信息；根据所述侧方区域信息和所述前方区域信息发送相应的控制指令控制所述商用机器人按预先设定运动方式进行贴边行驶。具体地，在一实施例中，根据纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离，在该实施例中，贴边距离为30厘米，预设贴边距离为2厘米，比较贴边距离与预设贴边距离的大小，此时商用机器人检测到贴边距离30厘米远远大于预设贴边距离2厘米，则商用机器人控制机器导航端进行贴边导航行驶，直至商用机器人检测到贴边距离小于等于预设贴边距离时停止贴边行驶，当贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶，否则，机器人根据机器规划端对贴边路径进行规划，机器人向导航控制端下发贴边路径，导航控制端控制机器进行贴边行驶，指导机器人贴边距离满足预设距离，通过上述方式，控制了所述机器人进行贴边行驶。
在一个实施例中，所述根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据，包括：
基于第一横向线激光雷达向前方第一三角区域发射第一横向线激光，得到第一三角线激光扫描数据；
基于第二横向线激光雷达向前方第二三角区域发射第二横向线激光，得到第二三角线激光扫描数据，其中，所述第一三角区域和所述第二三角区域存在交汇区域；
根据所述第一三角线激光扫描数据和所述第二三角线激光扫描数据得到横向扫描数据。
本实施例中，在商用机器人机身的前方两侧安装两个横向线激光雷达，表示为第一横向线激光雷达和第二横向线激光雷达，根据第一横向线激光雷达和第二横向线激光雷达获得机器人前方的横向扫描数据，具体地，在一实施例中，在机器人倾斜地面一定角度安装固态线激光传感器，通过固态线激光传感来对地面的低矮障碍物来进行横向检测，在本实施例中，安装了两个横向线激光雷达，分别为第一横向线激光雷达和第二横向线激光雷达，达第一横向线激光雷达向机器人前方的第一三角区域发射第一横向线激光，得到第一三角线激光扫描数据，第二横向线激光雷达向前方第二三角区域发射第二横向线激光，得到第二三角线激光扫描数据，第一三角区域和所述第二三角区域存在交汇区域，交汇区域保证了第一横向线激光雷达和第二横向线激光雷达对机身前方区域探测时不存在探测区域疏漏，保证了横向线激光雷达检测的准确性，通过上述技术方案，得到了横向扫描数据，所述倾斜一定角度可以根据具体情况具体设置，在本实施例中，设置为45°角，线激光雷达根据所设角度发射雷达波进行扫描，如探测范围内检测到障碍物，触发避障策略。
在一个实施例中，所述根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据，包括：
根据第三纵向线激光雷达以第一角度向左侧方区域发射第三纵向线激光，得到第三纵向线激光数据；
根据第四纵向线激光雷达以第二角度向右侧方区域发射第四纵向线激光，得到第四纵向线激光数据；
根据所述第三纵向线激光数据和所述第四纵向线激光数据得到纵向扫描数据。
本实施例中，根据纵向线激光雷达对商用机器人两侧的区域进行扫描，第三纵向线激光以第一角度向左侧方区域发射第三纵向线激光，得到第三纵向线激光数据，所述第一角度可以根据用户需要在系统进行调节，所述第三纵向线激光数据和第四纵向线激光数据分别包括商用机器人离障碍物的距离值、地图信息等数据，具体地，在一实施例中，商用机器人在第一位置处，第三纵向线激光雷和第四纵向线激光雷达分别安装在商用机器人机身侧面，并且倾斜地面45度角，在另一实施例中，商用机器人向前进方行驶时，对斜前方进行扫描，以防止在行驶过程中出现侧边碰撞以及避免碰撞路人，商用机器人在第一位置处通过第三纵向线激光雷和第四纵向线激光雷发射雷达波得到纵向扫描数据，通过上述方式，得到商用机器人距离障碍物距离，进一步实现了商用机器人贴边操作。
在一个实施例中，所述若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离，包括：
获取所述商用机器人的贴边路径；
判断所述贴边路径的方向是否为逆时针方向；
当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激数据获取所述商用机器人的贴边距离；
当所述贴边路径方向为顺时针方向，则根据第三纵向线激光数据获取所述商用机器人的贴边距离。
本实施例中，根据贴边路径的路径方向获取所述商用机器人的贴边距离。具体地，在一实施例中，商用机器人的左右侧身安装了两个线激光雷达，表示为第三纵向线激光和第四纵向线激光，第三纵向线激光用于获取商用机器人左边区域的障碍物信息，第四纵向线激用于获取商用机器人右边区域的地图信息，判断所述贴边路径的方向是否为逆时针方向；当贴边路径方向为逆时针方向，第四纵向线激数据获取所述商用机器人的贴边距离，当所述贴边路径方向为顺时针方向，则根据第三纵向线激光数据获取所述商用机器人的贴边距离，最后机器人通过导航系统进行贴边行驶，根据纵向线激光获取所述商用机器人的贴边距离。具体地，在一实施例中，商用机器人在行驶过程中，商用机器人的左右侧身安装固态线激光，左侧固态线激光发射第三线激光探测机身左侧区域是否存在障碍物，右侧固态线激光发射第四线激光探测机身右侧区域是否存在障碍物，在商用机器人在第一位置处进行贴边行驶时，当所述贴边路径方向为逆时针方向，则第四纵向线激光执行贴边距离探测操作，用来控制商用机器人贴边的距离，实时获取商用机器人的贴边距离操作，防止商用机器人脱离贴边，此时，第三纵向线激光检测机器机身左侧区域是否存在障碍物时，如行人这些，避免行人与商用机器人发生碰撞，当商用机器人检测到障碍物时，商用机器人导航系统执行避障操作，绕开障碍物行驶。根据上述技术方案，获取了商用机器人的贴边距离，所述机器人的导航系统包括：1、惯性导航：根据默认的路线去做清扫工作，通过碰撞转移方向，没有全局观，在稍复杂的环境下容易在一个地方打转，不能生成全屋地图，也不能设置虚拟墙；只有增加了传统的超声或者红外探测技术才可以生成全屋地图，但是这种技术无法跟激光导航相比拟。2、视觉导航：通过光线探测周边环境，生成全屋地图，再智能化生成清扫路线，其缺点是在光线弱的地方、光线不能探测到的障碍物(如玻璃)，会出现扫描不精准的问题；但是如果给它增加了AI识别功能，会增加它的智能水平，由于这种技术在不同的品牌中差距很大，所以出现了智能化程度不一的产品。3、激光导航：1)LDS激光导航：用激光探测周边环境，不受光源影响，能扫描的范围更大，生成的地图更加精准；2)dTof激光导航：最开始应用于航天技术中，相比于LDS激光导航可以扫描的范围更大，能探测到的物体的精准度提升4倍，这是在高端产品中才可能配置的技术。
在一个实施例中，所述当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激光获取所述商用机器人的贴边距离，包括：
根据所述第四纵向线激光获取线激光点云数据；
将所述线激光点云数据进行直线拟合，得到多条拟合直线段；
分别获取所述商用机器人与所述多条拟合直线段之间的第一距离，选取所有所述第一距离中的最小第一距离，将所述最小第一距离作为贴边距离。
本实施例中，对第四线激光雷达点云数据进行直线拟合，根据所述拟合直线获取机器人距离障碍物最小距离；根据所述最小距离调整所述机器人的移动速度，具体地，在一实施例中，商用机器人发射固态线激光，第四纵向线激光采集点云数据返回至导航控制端，根据最小二乘法、最小二乘法加权、RANSAC等技术对点云数据进行直线段拟合，得到障碍物类型，在该实施例中，参照图8，第四纵向线激光对商用机器人机身右侧区域进行扫描，探测到右侧障碍物，
第四纵向线激光采集障碍物点云数据，对点云数据拟合出四段直线段，分别为A，B，C，D四条直线段，即墙壁或者障碍物，图中F为第三纵向线激光雷达发射的激光束，G为第四纵向线激光雷达发射的激光束，E为障碍物或者墙面，判断此时拟合的A，B，C，D直线段是否存在横向线段，若存在，则将横线段被过滤处理，在该实施例中，检测到A，C为横向直线段，B，D为纵向直线段，则获取所述商用机器人侧面机身与多条拟合直线段之间的距离，即商用机器人的侧面机身到B，D的距离，对比商用机器人的侧面机身到B和D的距离，选取最小距离值，将最小第一距离作为贴边距离，使得导航控制端通过实时高频地监控最近障碍物距离来调整下发给两个驱动轮的速度反馈；通过上述方式，调整所述机器人的移动速度。
在一个实施例中，所述控制所述商用机器人继续保持贴边行驶，还包括：
根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述商用机器人行驶环境信息；
根据所述环境信息获取所述商用机器人的侧方区域信息和前方区域信息；
根据所述侧方区域信息和所述前方区域信息发送相应的控制指令控制所述商用机器人按预先设定运动方式进行贴边行驶。
本实施例中，所述商用机器人行驶环境信息包括根据平面激光雷达或摄像头模组采集机器人正前方距离墙壁或其他障碍物距离值、以及商用机器人左右两侧距离墙壁或最近障碍物距离值；具体地，在一实施例中，平面激光雷达或摄像头模组安装在商用机器人距离地面五十厘米的位置，通过平面激光雷达发射雷达和摄像头模组采集商用机器人的行驶环境信息，摄像头模组由传感器以及镜头、支持各种数据接口的元器件接口组成的，行驶环境信息包括商用机器人的侧方区域信息和前方区域信息，最后根据所识别的各个区域信息自动发送相应的控制指令使机器人按设定运动方式进行贴边运动，因此，本实施例的机器人在贴边运动时无需提前由人工进行建图或者采集先验数据，大大减少前期人工干预度，提升系统稳定性，减轻劳动强度和操作风险；对环境具有较强的适应性，非常适用于传染病医院等危险环境的自主作业，无需在运行前由操作人员进入到危险区域中人工进行建图或者采集先验数据，成本低、安全性高，具有较高的商业推广及市场应用价值。
在一个实施例中，所述根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述机器人行驶环境信息，包括：
控制所述商用机器人发射平面激光雷达波，得到平面激光点云数据；
对所述点云数据进行数据预处理，其中，所述预处理包括滤除噪声、异常值；
对预处理后的点云数据进行最小二乘法拟合，得到点云数据的线性关系；
根据所述点云数据的线性关系进行降维投影，得到环境信息。
本实施例中，所述对预处理后的点云数据进行最小二乘法拟合，得到点云数据的线性关系的步骤，包括：对预处理后的点云数据进行聚类算法分类进一步拟合相关度高的点云；具体地，在一实施例中，所述根据所述点云数据的线性关系进行降维投影，得到环境信息，包括：将降维投影后的方点云数据与预设的区域点云模板进行匹配，最终识别机器人前方所处空间区域类型。对聚类处理后的垂直点云数据进行有助于点云进行线性拟合的平滑处理；对聚类处理后的点云数据进行有助于点云进行线性拟合的平滑处理；采用最小二乘法拟合点云数据，获得点云数据的线性关系；对拟合后的点云数据进行降维投影；将降维投影后的前方点云数据与预设的区域点云模板进行匹配，最终识别机器人前方所处空间区域类型，所述的区域点云模板包括平直区域点云模板、右拐弯平直区域点云模板、左拐弯平直区域点云模板、T型通道点云模板、封闭通道点云模板、开阔区域点云模板，所述空间区域类型包括平直区域、右拐弯平直区域等区域。
参照图9，本申请提供一种贴边识别装置，所述装置包括：
横向扫描数据模块10，用于根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；
纵向扫描数据模块20，用于根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；
避障模块30，用于根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；
贴边距离模块40，用于若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；
贴边行驶模块50，用于将所述最小贴边距离与预设贴边距离进行对比，当确定所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。
如上所述，可以理解地，本申请中提出的所述的贴边识别装置的各组成部分可以实现如上所述的贴边识别方法任一项的功能。
在一个实施例中，所述横向扫描数据模块10还包括执行：
所述根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据，包括：
基于第一横向线激光雷达向前方第一三角区域发射第一横向线激光，得到第一三角线激光扫描数据；
基于第二横向线激光雷达向前方第二三角区域发射第二横向线激光，得到第二三角线激光扫描数据，其中，所述第一三角区域和所述第二三角区域存在交汇区域；
根据所述第一三角线激光扫描数据和所述第二三角线激光扫描数据得到横向扫描数据。
在一个实施例中，所述纵向扫描数据模块20还包括执行：
所述根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据，包括：
根据第三纵向线激光雷达以第一角度向左侧方区域发射第三纵向线激光，得到第三纵向线激光数据；
根据第四纵向线激光雷达以第二角度向右侧方区域发射第四纵向线激光，得到第四纵向线激光数据；
根据所述第三纵向线激光数据和所述第四纵向线激光数据得到纵向扫描数据。
在一个实施例中，所述纵向扫描数据模块20还包括执行：
获取所述商用机器人的贴边路径；
判断所述贴边路径的方向是否为逆时针方向；
当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激数据获取所述商用机器人的贴边距离；
当所述贴边路径方向为顺时针方向，则根据第三纵向线激光数据获取所述商用机器人的贴边距离。
在一个实施例中，所述纵向扫描数据模块20还包括执行：
所述当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激光获取所述商用机器人的贴边距离，包括：
根据所述第四纵向线激光获取线激光点云数据；
将所述线激光点云数据进行直线拟合，得到多条拟合直线段；
分别获取所述商用机器人与所述多条拟合直线段之间的第一距离，选取所有所述第一距离中的最小第一距离，将所述最小第一距离作为贴边距离。
在一个实施例中，所述贴边行驶模块50还包括执行：
根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述商用机器人行驶环境信息；
根据所述环境信息获取所述商用机器人的侧方区域信息和前方区域信息；
根据所述侧方区域信息和所述前方区域信息发送相应的控制指令控制所述商用机器人按预先设定运动方式进行贴边行驶。
在一个实施例中，所述贴边行驶模块50还包括执行：
所述根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述机器人行驶环境信息，包括：
控制所述商用机器人发射平面激光雷达波，得到平面激光点云数据；
对所述点云数据进行数据预处理，其中，所述预处理包括滤除噪声、异常值；
对预处理后的点云数据进行最小二乘法拟合，得到点云数据的线性关系；
根据所述点云数据的线性关系进行降维投影，得到环境信息。
参照图10，本申请实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备的内部结构可以如图10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、网络接口和显示装置及输入装置。其中，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。该计算机设备的显示装置用于显示交互页面。该计算机设备的输入装置用于接收用户的输入。该计算机设备设计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非易失性存储介质。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。该计算机设备的数据库用于存放原始数据。该计算机程序被处理器执行时以实现一种贴边识别方法。
上述处理器执行上述的贴边识别的方法，应用于商用机器人，其特征在于，所述方法包括：根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。通过上述方法，提高了商用清洁机器人的清洁覆盖率以及实现了智能贴边清扫。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现一种贴边识别方法，根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。
所述计算机可读存储介质提供了一种贴边识别的方法，根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。通过上述方法，提高了商用清洁机器人的清洁覆盖率以及实现了智能贴边清扫
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，本申请所提供的和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。非易失性存储器可以包括只读存储器(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)、双速据率SDRAM(SSRSDRAM)、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。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种贴边识别方法，应用于商用机器人，其特征在于，所述方法包括：
根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；
根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；
根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；
若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；
将所述贴边距离与预设贴边距离进行对比，当所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。
2.根据权利要求1所述的贴边识别方法，其特征在于，所述根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据，包括：
基于第一横向线激光雷达向前方第一三角区域发射第一横向线激光，得到第一三角线激光扫描数据；
基于第二横向线激光雷达向前方第二三角区域发射第二横向线激光，得到第二三角线激光扫描数据，其中，所述第一三角区域和所述第二三角区域存在交汇区域；
根据所述第一三角线激光扫描数据和所述第二三角线激光扫描数据得到横向扫描数据。
3.根据权利要求1所述的贴边识别方法，其特征在于，所述根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据，包括：
根据第三纵向线激光雷达以第一角度向左侧方区域发射第三纵向线激光，得到第三纵向线激光数据；
根据第四纵向线激光雷达以第二角度向右侧方区域发射第四纵向线激光，得到第四纵向线激光数据；
根据所述第三纵向线激光数据和所述第四纵向线激光数据得到纵向扫描数据。
4.根据权利要求3所述的贴边识别方法，其特征在于，所述若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离，包括：
获取所述商用机器人的贴边路径；
判断所述贴边路径的方向是否为逆时针方向；
当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激数据获取所述商用机器人的贴边距离；
当所述贴边路径方向为顺时针方向，则根据第三纵向线激光数据获取所述商用机器人的贴边距离。
5.根据权利要求4所述的贴边识别方法，其特征在于，所述当所述贴边路径方向为逆时针方向，则根据第四纵向线激光获取所述商用机器人的贴边距离，包括：
根据所述第四纵向线激光获取线激光点云数据；
将所述线激光点云数据进行直线拟合，得到多条拟合直线段；
分别获取所述商用机器人与所述多条拟合直线段之间的第一距离，选取所有所述第一距离中的最小第一距离，将所述最小第一距离作为贴边距离。
6.根据权利要求1所述的贴边识别方法，其特征在于，所述控制所述商用机器人继续保持贴边行驶，还包括：
根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述商用机器人行驶环境信息；
根据所述环境信息获取所述商用机器人的侧方区域信息和前方区域信息；
根据所述侧方区域信息和所述前方区域信息发送相应的控制指令控制所述商用机器人按预先设定运动方式进行贴边行驶。
7.根据权利要求6所述的贴边识别方法，其特征在于，所述根据平面激光雷达或摄像头模组实时采集所述机器人行驶环境信息，包括：
控制所述商用机器人发射平面激光雷达波，得到平面激光点云数据；
对所述点云数据进行数据预处理，其中，所述预处理包括滤除噪声、异常值；
对预处理后的点云数据进行最小二乘法拟合，得到点云数据的线性关系；
根据所述点云数据的线性关系进行降维投影，得到环境信息。
8.一种贴边识别装置，其特征在于，所述装置包括：
横向扫描数据模块，用于根据横向线激光雷达对所述商用机器人的前方区域进行扫描，得到横向扫描数据；
纵向扫描数据模块，用于根据纵向线激光雷达对所述商用机器人的侧方区域进行扫描，得到纵向扫描数据；
避障模块，用于根据所述横向扫描数据确定是否执行避障操作；
贴边距离模块，用于若不执行，则根据所述纵向扫描数据获取所述商用机器人的贴边距离；
贴边行驶模块，用于将所述最小贴边距离与预设贴边距离进行对比，当确定所述贴边距离不大于所述预设贴边距离时，控制所述商用机器人继续保持贴边行驶。
9.一种计算机设备，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中任一项所述的贴边识别方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，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实现权利要求1至7中任一项贴边识别方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310724714.6A CN116919247A (zh) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 贴边识别方法、装置、计算机设备及介质 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117805853A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-04-02 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 一种激光反射式边缘检测装置及方法 |
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2023
- 2023-06-19 CN CN202310724714.6A patent/CN116919247A/zh active Pending
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| CN117805853B (zh) * | 2024-02-29 | 2024-05-14 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 一种激光反射式边缘检测装置及方法 |
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