CN117873064A - 一种越障控制方法、越障控制装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
本申请公开了一种越障控制方法、越障控制装置、电子设备及计算机可读存储介质。其中,该方法包括:在轮式机器人移动的过程中,检测所述轮式机器人的轮组是否打滑;在检测到所述轮组打滑的情况下,控制所述轮式机器人后退;在所述轮式机器人后退后,控制所述轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进,其中,所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反,所述机器人在扭动过程中有至少一个轮组保持不动,且保持不动的所述至少一个轮组与当前的旋转方向存在关联关系,且扭动前进的距离大于后退的距离。通过本申请方案,可以提高轮式机器人对低矮障碍物的跨越运动能力。
Description
技术领域
本申请属于机器人技术领域,尤其涉及一种越障控制方法、越障控制装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
轮式机器人在室内环境执行任务时,可能会遇到类似门槛、特定凳子腿及过线槽等障碍物。在这些障碍物略低于轮式机器人的防撞条的下边沿的情况下,轮式机器人可能因轮组打滑而无法跨越障碍物,导致其任务无法顺利完成。也即,当前存在低矮障碍物而导致的轮式机器人越障问题。
发明内容
本申请提供了一种越障控制方法、越障控制装置、电子设备及计算机可读存储介质,可以提高轮式机器人对低矮障碍物的跨越运动能力。
第一方面,本申请提供了一种越障控制方法,包括:
在轮式机器人移动的过程中,检测轮式机器人的轮组是否打滑;
在检测到轮组打滑的情况下,控制轮式机器人后退;
在轮式机器人后退后,控制轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进,其中,第一旋转方向与第二旋转方向相反,机器人在扭动过程中有至少一个轮组保持不动,且保持不动的至少一个轮组与当前的旋转方向存在关联关系,且扭动前进的距离大于后退的距离。
第二方面,本申请提供了一种越障控制装置,包括:
检测模块,用于在轮式机器人移动的过程中,检测轮式机器人的轮组是否打滑;
第一控制模块,用于在检测到轮组打滑的情况下,控制轮式机器人后退;
第二控制模块,用于在轮式机器人后退后,控制轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进,其中,第一旋转方向与第二旋转方向相反,机器人在扭动过程中有至少一个轮组保持不动,且保持不动的至少一个轮组与当前的旋转方向存在关联关系,且扭动前进的距离大于后退的距离。
第三方面,本申请提供了一种电子设备,上述电子设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序,上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。
第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
第五方面,本申请提供了一种计算机程序产品,上述计算机程序产品包括计算机程序,上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
本申请与现有技术相比存在的有益效果是:在控制轮式机器人扭动旋转时,由于其旋转角度主要通过惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)而得,因而可不受轮组打滑影响,能比较准确地控制运动的距离;基于此,在轮组打滑时,可控制机器人先后退一小段距离,再以扭动的方式前进一大段距离,由此实现对障碍物的跨越,可提高轮式机器人对低矮障碍物的跨越运动能力。并且,机器人在以扭动的方式前进时,其轮组是依次跨越障碍物的,因而受到的阻力会减小,这也提升了轮式机器人跨越障碍物的可能性。
可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的越障控制方法的实现流程示意图;
图2是本申请实施例提供的扫地机器人因门槛而打滑的侧视图;
图3是本申请实施例提供的扫地机器人的越障过程的俯视图;
图4是本申请实施例提供的越障控制装置的结构框图;
图5是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所提出的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
本申请实施例所提供的越障控制方法可应用于电子设备。在一些示例中,该电子设备可以是轮式机器人,其中,该轮式机器人可以是扫地机器人等,此处不作限定;或者,该电子设备也可以是能够与该轮式机器人建立通讯连接,且能够控制该轮式机器人的其它设备,包括但不限于电脑、智能手机或平板电脑等,此处不作限定。下面以该电子设备为轮式机器人为例,对该越障控制方法作出说明。请参阅图1,该越障控制方法的实现流程详述如下:
步骤101,在轮式机器人移动的过程中,检测轮式机器人的轮组是否打滑。
轮式机器人在上电启动并接收到任务后,可开始在环境中移动,以执行该任务。在轮式机器人为扫地机器人的情况下,该任务包括但不限于清扫任务及回充任务等,此处不作赘述。一旦轮式机器人开始移动,即可触发其打滑检测流程,用以确定其轮组是否打滑。在一些示例中,该打滑检测流程可依赖于机器人所搭载的如下几个传感器实现:雷达、IMU及里程计。
在一些实施例中,考虑到轮组打滑可能发生在任意时刻,因而为及时检测出轮组打滑的情况,可在轮式机器人移动的过程中,周期性检测轮式机器人的轮组是否打滑。
步骤102,在检测到轮组打滑的情况下,控制轮式机器人后退。
在检测到轮组打滑的情况下,可认为轮式机器人当前正面临低矮障碍物的阻挡。其中,该低矮障碍物指的是:雷达无法检测到,相对地面突起且突起高度略小于防撞条高度的障碍物。
以轮式机器人为常见的扫地机器人为例,其防撞条的下沿高度通常在2.2厘米左右。如果环境中某一障碍物的高度高于2.2厘米,扫地机器人在接近该障碍物时,其防撞条会与该障碍物发生碰撞,从而使扫地机器人不考虑跨越该障碍物。反之,如果该障碍物低于2.2厘米,扫地机器人在接近该障碍物时,其防撞条不会与该障碍物发生碰撞,从而使扫地机器人考虑跨越该障碍物。一般情况下,如果该障碍物低于2厘米,则扫地机器人可成功跨越该障碍物;如果该障碍物低于2.2厘米但不低于2厘米,则扫地机器人可能在行驶至该障碍物处时出现轮组打滑的情况,导致扫地机器人跨越该障碍物失败。可以理解,该障碍物即为低矮障碍物。
在轮式机器人的实际应用场景下,常见的低矮障碍物包括但不限于:门槛、特定凳子腿及过线槽等,此处不作赘述。请参阅图2,图2给出了扫地机器人因门槛而打滑的侧视图,其中,黑色矩形块表示门槛。
为了让轮式机器人能够跨越低矮障碍物,在检测到轮组打滑时,该轮式机器人可先后退。其中,该后退的操作是为了让轮式机器人适当离开低矮障碍物一点距离,为后续前进的操作提供足够的空间。
在一些实施例中,为避免对轮组打滑的误检,可以是在连续多次检测到轮组打滑,且对应的连续打滑次数达到预设次数阈值时,才认为机器人需要越障,此时可进入越障控制流程。也即,可在检测到轮组连续打滑的次数达到该预设次数阈值的情况下,控制轮式机器人后退及执行后续其它步骤(例如步骤103),此处不再赘述。
当然,也可忽略打滑检测时偶尔出现的不打滑的情况。例如,如果连续多次检测的检测结果中,仅有一次检测结果为不打滑,其它均为打滑,则仍认为机器人需要越障,此时可控制轮式机器人后退及执行后续其它步骤(例如步骤103),此处不再赘述。
步骤103,在轮式机器人后退后,控制轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进。
在轮式机器人后退完毕后,可以扭动的方式前进,且扭动前进的距离大于后退的距离,这一过程可具体为:先控制轮式机器人以第一旋转方向进行旋转扭动,此过程中,至少一个轮组保持不动,其它轮组绕该至少一个轮组旋转,由此使得其它轮组跨越该低矮障碍物;然后,再控制轮式机器人以第二旋转方向进行旋转扭动,此过程中,其它轮组保持不动,之前不动的至少一个轮组绕该其它轮组旋转,由此使得该至少一个轮组跟随该其它轮组跨越该低矮障碍物。其中,第一旋转方向及第二旋转方向为相反的两个不同方向。需要注意的是,以上扭动过程中,保持不动的轮组一般是与当前的旋转方向存在关联关系的,这才能实现轮组(乃至机器人)的扭动前进,而不变成扭动后退。在一些示例中,轮式机器人基于该扭动的方式前进时,所对应的前进路径通常为S型。
在一些实施例中,轮式机器人的轮组数量为两个。为便于说明,可将这两个轮组分别记作第一轮组及第二轮组。具体地,前文所描述的步骤103,可具体体现为:
A1、控制第一轮组绕第二轮组以第一旋转方向旋转移动第一预设角度,以使得第一轮组前进第一目标距离。
轮式机器人可先控制其第二轮组保持不动,并以此为基础,控制第一轮组绕第二轮组旋转,其中,旋转方向为第一旋转方向,具体可根据第一轮组及第二轮组的相对位置关系而确定。
在一些示例中,在第一轮组为左轮组,第二轮组为右轮组的情况下,该第一旋转方向为顺时针;在第一轮组为右轮组,第二轮组为左轮组的情况下,该第一旋转方向为逆时针。由此,使得该第一轮组能够向低矮障碍物的方向移动(也即前进),实现第一轮组对低矮障碍物的跨越。
A2、在第一轮组旋转移动完毕后,控制第二轮组绕第一轮组以第二旋转方向旋转移动第一预设角度,以使得第二轮组前进第一目标距离。
轮式机器人可在第一轮组旋转移动完毕后,控制其第一轮组保持不动,并以此为基础,控制第二轮组绕第一轮组旋转,其中,旋转方向为与第一旋转方向相反的第二旋转方向。
在一些示例中,在第一轮组为左轮组,第二轮组为右轮组的情况下,该第二旋转方向为逆时针;在第一轮组为右轮组,第二轮组为左轮组的情况下,该第二旋转方向为顺时针。由此,使得该第二轮组能够向低矮障碍物的方向移动(也即前进),实现第二轮组对低矮障碍物的跨越。
可以理解,由于第一轮组及第二轮组的旋转移动的旋转方向相反,且旋转角度相同,因而在先后控制第一轮组及第二轮组旋转移动后,轮式机器人可保持朝向不变,且其两个轮组依次向前移动一定的目标距离,由此实现机器人的前进。为便于区分,该目标距离可被记作第一目标距离。记第一预设角度为θ1,则机器人的两个轮组基于以上扭动的方式所前进的第一目标距离(也即扭动前进的距离)为:L*sinθ1,其中,L为第一轮组及第二轮组所间隔的距离。需要注意的是,第一预设角度一般情况下不超过90°,其原因在于:在90°的情况下,被旋转移动的轮组能够产生最大的前进效果(也即扭动前进的距离最大)。
在一些实施例中,轮式机器人可控制自身以直行的方式后退。但在这种应用场景下,轮式机器人可能因其底盘有一定顶起而导致轮组被一定程度抬升,致使轮组的摩擦力变小,使得直行后退时打滑较严重,以致于该轮式机器人的实际后退距离很小或无法后退。基于此,轮式机器人也可控制自身以扭动的方式后退。具体地,控制轮式机器人以扭动的方式后退的操作,可具体体现为:
B1、控制第一轮组绕第二轮组以第二旋转方向旋转移动第二预设角度,以使得第一轮组后退第二目标距离。
轮式机器人可先控制其第二轮组保持不动,并以此为基础,控制第一轮组绕第二轮组旋转,其中,旋转方向为第二旋转方向,前文已作示例,此处不再赘述。由此,使得该第一轮组能够向远离低矮障碍物的方向移动(也即后退),第一轮组可与低矮障碍物拉开一定距离。
B2、在第一轮组旋转移动完毕后,控制第二轮组绕第一轮组以第一旋转方向旋转移动第二预设角度,以使得第二轮组后退第二目标距离。
轮式机器人可在第一轮组旋转移动完毕后,控制其第一轮组保持不动,并以此为基础,控制第二轮组绕第一轮组旋转,其中,旋转方向为第一旋转方向,前文已作示例,此处不再赘述。由此,使得该第二轮组能够向远离低矮障碍物的方向移动(也即后退),第二轮组可与低矮障碍物拉开一定距离。
可以理解,由于第一轮组及第二轮组的旋转移动的旋转方向相反,且旋转角度相同,因而在先后控制第一轮组及第二轮组旋转移动后,轮式机器人可保持朝向不变,且其两个轮组依次向后移动一定的目标距离,由此实现机器人的后退。为便于区分,该目标距离可被记作第二目标距离。记第二预设角度为θ2,则机器人的两个轮组基于以上扭动的方式后退的第二目标距离(也即扭动后退的距离)为:L*sinθ2。需要注意的是,第二预设角度应小于第一预设角度,才能使得扭动后退的距离小于扭动前进的距离。例如,第一预设角度可以为45°,第二预设角度可以为20°。
请参阅图3,图3给出了扫地机器人的越障过程的俯视图。下面结合图3,对机器人越障过程作出简单介绍:
在遇到门槛而打滑的情况下,扫地机器人可先扭动后退第一步,具体为其右轮组绕左轮组顺时针旋转θ2;然后,扫地机器人可再扭动后退第二步,具体为其左轮组绕右轮组逆时针旋转θ2。通过以上操作,保证扫地机器人适当离开门槛一点距离,且朝向保持不变,便于后续前进时跨越门槛。由此,扫地机器人左轮组和右轮组均后退了相同的第二目标距离L*sinθ2,实现机器人的后退。
之后可开始前进,扫地机器人可先扭动前进第一步,具体为其左轮组绕右轮组顺时针旋转θ1,该θ1大于θ2,使得该左轮组率先跨越门槛;然后,扫地机器人可再扭动前进第二步,具体为其右轮组绕左轮组逆时针旋转θ1,使得该右轮组随后跨越门槛。通过以上操作,扫地机器人左轮组和右轮组均前进了相同的第一目标距离L*sinθ1,实现机器人对门槛的跨越。
在一些实施例中,机器人可通过以下方式检测其轮组是否打滑:
C1、获取轮式机器人在导航地图上的实时定位值及轮式机器人的实时里程计值。
轮式机器人可将其所搭载的雷达、IMU及里程计的输出相融合,以此确定出自身在导航地图上的实时定位值;除此之外,轮式机器人也可获得里程计的输出,得到实时里程计值。
C2、根据实时定位值及实时里程计值,确定轮式机器人的轮组是否打滑。
本申请实施例可划分有如下两种打滑的情况,分别为:前后移动打滑,以及,旋转打滑。
具体地,针对前后移动打滑,可先根据实时定位值,确定轮式机器人在预设时间段内的第一移动距离(由预设时间段的结束时刻所对应的实时定位值及预设时间段的起始时刻所对应的实时定位值而确定);同时,根据实时里程计值,确定轮式机器人在相同的预设时间段内的第二移动距离(由预设时间段的结束时刻所对应的实时里程计值与预设时间段的起始时刻所对应的实时里程计值而确定)。
一般而言,如果未发生前后移动打滑的情况,第一移动距离与第二移动距离应该是相接近的;由此,可在第一移动距离与第二移动距离之间的距离差异大于预设距离差异的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。具体地,第一移动距离与第二移动距离之间的距离差异,可通过二者的比值而表示,该比值越小,则距离差异越大;也即,在第一移动距离与第二移动距离之间的比值小于预设距离比值的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。当然,第一移动距离与第二移动距离之间的距离差异,也可通过二者的差值而表示,此处不再赘述。
在一些示例中,该预设时间段的时长可取1秒,当然,也可取其它时长,此处不作限定;该预设距离比值可取0.5,或者也可取其它值,此处不作限定。记第一移动距离为map_move,第二移动距离为map_move,则可有:在map_move/odom_move<0.5的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑;反之,在map_move/odom_move≥0.5的情况下,确定轮式机器人的轮组未打滑。
具体地,针对旋转打滑,可先根据实时定位值,确定轮式机器人在预设时间段内的第一旋转角度(由预设时间段的结束时刻所对应的实时定位值及预设时间段的起始时刻所对应的实时定位值而确定);同时,根据实时里程计值,确定轮式机器人在相同的预设时间段内的第二旋转角度(由预设时间段的结束时刻所对应的实时里程计值与预设时间段的起始时刻所对应的实时里程计值而确定)。
一般而言,如果未发生旋转打滑的情况,第一旋转角度与第二旋转角度应该是相接近的;由此,可在第一旋转角度与第二旋转角度之间的角度差异大于预设角度差异的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。具体地,第一旋转角度与第二旋转角度之间的角度差异,可通过二者的比值而表示,该比值越小,则角度差异越大;也即,在第一旋转角度与第二旋转角度之间的比值小于预设角度比值的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。当然,第一旋转角度与第二旋转角度之间的角度差异,也可通过二者的差值而表示,此处不再赘述。
在一些示例中,该预设时间段在前文已有示例,此处不再赘述;该预设角度比值可取0.5,或者也可取其它值,此处不作限定。记第一旋转角度为map_angle,第二旋转角度为map_angle,则可有:在map_angle/odom_angle<0.5的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑;反之,在map_angle/odom_angle≥0.5的情况下,确定轮式机器人的轮组未打滑。
需要注意的是,轮式机器人可同步进行旋转打滑及前后移动打滑的检测;仅在两项检测结果均为不打滑的情况下,才确认轮式机器人的轮组未打滑;若有至少一项检测结果为打滑,则可确认轮式机器人的轮组打滑。
可以理解,轮式机器人可在基于本申请实施例所提出的越障控制方法越障成功后(也即不再打滑后),恢复其原本执行的任务,继续按照该任务的路径规划进行移动。此移动过程中,轮式机器人可保持运行本申请实施例所提出的越障控制方法,以在下一次因低矮障碍物而导致轮组打滑时,能够再次及时越障,避免被困。
由上可见,本申请实施例中,在控制轮式机器人扭动旋转时,由于其旋转角度主要通过IMU而得,因而可不受轮组打滑影响,能比较准确地控制运动的距离;基于此,在轮组打滑时,可控制机器人先后退一小段距离,再以扭动的方式前进一大段距离,由此实现对障碍物的跨越,可提高轮式机器人对低矮障碍物的跨越运动能力。并且,机器人在以扭动的方式前进时,其轮组是依次跨越障碍物的,因而受到的阻力会减小,这也提升了轮式机器人跨越障碍物的可能性。
对应于上文所提供的越障控制方法,本申请实施例还提供了一种越障控制装置。如图4所示,该越障控制装置4包括:
检测模块401,用于在轮式机器人移动的过程中,检测轮式机器人的轮组是否打滑;
第一控制模块402,用于在检测到轮组打滑的情况下,控制轮式机器人后退;
第二控制模块403,用于在轮式机器人后退后,控制轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进,其中,第一旋转方向与第二旋转方向相反,机器人在扭动过程中有至少一个轮组保持不动,且保持不动的至少一个轮组与当前的旋转方向存在关联关系,且扭动前进的距离大于后退的距离。
在一些实施例中,轮组包括第一轮组及第二轮组,第二控制模块403,包括:
第一控制单元,用于控制第一轮组绕第二轮组以第一旋转方向旋转移动第一预设角度,以使得第一轮组前进目标距离,其中,目标距离根据第一轮组与第二轮组所间隔的距离及第一预设角度而确定;
第二控制单元,用于在第一轮组旋转移动完毕后,控制第二轮组绕第一轮组以第二旋转方向旋转移动第一预设角度,以使得第二轮组前进目标距离。
在一些实施例中,第一控制模块402,包括:
第三控制单元,用于控制轮式机器人以直行的方式后退;或者,控制轮式机器人以扭动的方式后退。
在一些实施例中,检测模块401,包括:
获取单元,用于获取轮式机器人在导航地图上的实时定位值及轮式机器人的实时里程计值;
确定单元,用于根据实时定位值及实时里程计值,确定轮式机器人的轮组是否打滑。
在一些实施例中,确定单元,包括:
第一确定子单元,用于根据实时定位值,确定轮式机器人在预设时间段内的第一移动距离;
第二确定子单元,用于根据实时里程计值,确定轮式机器人在预设时间段内的第二移动距离;
第三确定子单元,用于在第一移动距离与第二移动距离之间的距离差异大于预设距离差异的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。
在一些实施例中,确定单元,包括:
第四确定子单元,用于根据实时定位值,确定轮式机器人在预设时间段内的第一旋转角度;
第五确定子单元,用于根据实时里程计值,确定轮式机器人在预设时间段内的第二旋转角度;
第六确定子单元,用于在第一旋转角度与第二旋转角度之间的角度差异大于预设角度差异的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。
在一些实施例中,检测模块401,具体用于在轮式机器人移动的过程中,周期性检测轮式机器人的轮组是否打滑;
控制模块402,具体用于在检测到轮组连续打滑的次数达到预设次数阈值的情况下,控制轮式机器人后退,并在轮式机器人后退后,控制轮式机器人以扭动的方式前进。
由上可见,本申请实施例中,在控制轮式机器人扭动旋转时,由于其旋转角度主要通过IMU而得,因而可不受轮组打滑影响,能比较准确地控制运动的距离;基于此,在轮组打滑时,可控制机器人先后退一小段距离,再以扭动的方式前进一大段距离,由此实现对障碍物的跨越,可提高轮式机器人对低矮障碍物的跨越运动能力。并且,机器人在以扭动的方式前进时,其轮组是依次跨越障碍物的,因而受到的阻力会减小,这也提升了轮式机器人跨越障碍物的可能性。
对应于上文所提供的越障控制方法,本申请实施例还提供了一种电子设备。仅作为示例,该电子设备可以是轮式机器人、智能手机、平板电脑或电脑等类型的设备,此处不作限定。请参阅图5,本申请实施例中的电子设备5包括:存储器501,一个或多个处理器502(图5中仅示出一个)及存储在存储器501上并可在处理器上运行的计算机程序。其中:存储器501用于存储软件程序以及单元,处理器502通过运行存储在存储器501的软件程序以及单元,从而执行各种功能应用以及数据处理,以获取上述预设事件对应的资源。具体地,处理器502通过运行存储在存储器501的上述计算机程序时实现以下步骤:
在轮式机器人移动的过程中,检测轮式机器人的轮组是否打滑;
在检测到轮组打滑的情况下,控制轮式机器人后退;
在轮式机器人后退后,控制轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进,其中,第一旋转方向与第二旋转方向相反,机器人在扭动过程中有至少一个轮组保持不动,且保持不动的至少一个轮组与当前的旋转方向存在关联关系,且扭动前进的距离大于后退的距离。
假设上述为第一种可能的实施方式,则在第一种可能的实施方式作为基础而提供的第二种可能的实施方式中,轮组包括第一轮组及第二轮组,控制轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,包括:
控制第一轮组绕第二轮组以第一旋转方向旋转移动第一预设角度,以使得第一轮组前进目标距离,其中,目标距离根据第一轮组与第二轮组所间隔的距离及第一预设角度而确定;
在第一轮组旋转移动完毕后,控制第二轮组绕第一轮组以第二旋转方向旋转移动第一预设角度,以使得第二轮组前进目标距离。
在上述第一种可能的实施方式作为基础而提供的第三种可能的实施方式中,控制轮式机器人后退,包括:
控制轮式机器人以直行的方式后退;或者,
控制轮式机器人以扭动的方式后退。
在上述第一种可能的实施方式作为基础,或者上述第二种可能的实施方式作为基础,或者上述第三种可能的实施方式作为基础而提供的第四种可能的实施方式中,检测轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
获取轮式机器人在导航地图上的实时定位值及轮式机器人的实时里程计值;
根据实时定位值及实时里程计值,确定轮式机器人的轮组是否打滑。
在上述第四种可能的实施方式作为基础而提供的第五种可能的实施方式中,根据实时定位值及实时里程计值,确定轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
根据实时定位值,确定轮式机器人在预设时间段内的第一移动距离;
根据实时里程计值,确定轮式机器人在预设时间段内的第二移动距离;
在第一移动距离与第二移动距离之间的距离差异大于预设距离差异的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。
在上述第四种可能的实施方式作为基础而提供的第六种可能的实施方式中,根据实时定位值及实时里程计值,确定轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
根据实时定位值,确定轮式机器人在预设时间段内的第一旋转角度;
根据实时里程计值,确定轮式机器人在预设时间段内的第二旋转角度;
在第一旋转角度与第二旋转角度之间的角度差异大于预设角度差异的情况下,确定轮式机器人的轮组打滑。
在上述一种可能的实施方式作为基础,或者上述二种可能的实施方式作为基础,或者上述三种可能的实施方式作为基础而提供的第七种可能的实施方式中,在轮式机器人移动的过程中,检测轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
在轮式机器人移动的过程中,周期性检测轮式机器人的轮组是否打滑;
在检测到轮组打滑的情况下,控制轮式机器人后退,包括:
在检测到轮组连续打滑的次数达到预设次数阈值的情况下,控制轮式机器人后退。
应当理解,在本申请实施例中,所称处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器501可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器502提供指令和数据。存储器501的一部分或全部还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器501还可以存储设备类别的信息。
由上可见,本申请实施例中,在控制轮式机器人扭动旋转时,由于其旋转角度主要通过IMU而得,因而可不受轮组打滑影响,能比较准确地控制运动的距离;基于此,在轮组打滑时,可控制机器人先后退一小段距离,再以扭动的方式前进一大段距离,由此实现对障碍物的跨越,可提高轮式机器人对低矮障碍物的跨越运动能力。并且,机器人在以扭动的方式前进时,其轮组是依次跨越障碍物的,因而受到的阻力会减小,这也提升了轮式机器人跨越障碍物的可能性。
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,即将上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。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者外部设备软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,上述模块或单元的划分,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,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讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
上述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。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关联的硬件来完成,上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,上述计算机程序包括计算机程序代码,上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读存储介质可以包括:能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机可读存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读存储介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种越障控制方法,其特征在于,包括:
在轮式机器人移动的过程中,检测所述轮式机器人的轮组是否打滑;
在检测到所述轮组打滑的情况下,控制所述轮式机器人后退;
在所述轮式机器人后退后,控制所述轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进,其中,所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反,所述机器人在扭动过程中有至少一个轮组保持不动,且保持不动的所述至少一个轮组与当前的旋转方向存在关联关系,且扭动前进的距离大于后退的距离。
2.如权利要求1所述的越障控制方法,其特征在于,所述轮组包括第一轮组及第二轮组,所述控制所述轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,包括:
控制所述第一轮组绕所述第二轮组以所述第一旋转方向旋转移动第一预设角度,以使得所述第一轮组前进目标距离,其中,所述目标距离根据所述第一轮组与所述第二轮组所间隔的距离及所述第一预设角度而确定;
在所述第一轮组旋转移动完毕后,控制所述第二轮组绕所述第一轮组以第二旋转方向旋转移动所述第一预设角度,以使得所述第二轮组前进所述目标距离。
3.如权利要求1所述的越障控制方法,其特征在于,所述控制所述轮式机器人后退,包括:
控制所述轮式机器人以直行的方式后退;或者,
控制所述轮式机器人以扭动的方式后退。
4.如权利要求1至3任一项所述的越障控制方法,其特征在于,所述检测所述轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
获取所述轮式机器人在导航地图上的实时定位值及所述轮式机器人的实时里程计值;
根据所述实时定位值及所述实时里程计值,确定所述轮式机器人的轮组是否打滑。
5.如权利要求4所述的越障控制方法,其特征在于,所述根据所述实时定位值及所述实时里程计值,确定所述轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
根据所述实时定位值,确定所述轮式机器人在预设时间段内的第一移动距离;
根据所述实时里程计值,确定所述轮式机器人在所述预设时间段内的第二移动距离;
在所述第一移动距离与所述第二移动距离之间的距离差异大于预设距离差异的情况下,确定所述轮式机器人的轮组打滑。
6.如权利要求4所述的越障控制方法,其特征在于,所述根据所述实时定位值及所述实时里程计值,确定所述轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
根据所述实时定位值,确定所述轮式机器人在预设时间段内的第一旋转角度;
根据所述实时里程计值,确定所述轮式机器人在所述预设时间段内的第二旋转角度;
在所述第一旋转角度与所述第二旋转角度之间的角度差异大于预设角度差异的情况下,确定所述轮式机器人的轮组打滑。
7.如权利要求1至3任一项所述的越障控制方法,其特征在于,所述在轮式机器人移动的过程中,检测所述轮式机器人的轮组是否打滑,包括:
在所述轮式机器人移动的过程中,周期性检测所述轮式机器人的轮组是否打滑;
所述在检测到所述轮组打滑的情况下,控制所述轮式机器人后退,包括:
在检测到所述轮组连续打滑的次数达到预设次数阈值的情况下,控制所述轮式机器人后退。
8.一种越障控制装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于在轮式机器人移动的过程中,检测所述轮式机器人的轮组是否打滑;
第一控制模块,用于在检测到所述轮组打滑的情况下,控制所述轮式机器人后退;
第二控制模块,用于在所述轮式机器人后退后,控制所述轮式机器人先后分别以第一旋转方向及第二旋转方向进行扭动,以实现扭动前进,其中,所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反,所述机器人在扭动过程中有至少一个轮组保持不动,且保持不动的所述至少一个轮组与当前的旋转方向存在关联关系,且扭动前进的距离大于后退的距离。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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- 2023-12-14 CN CN202311728856.6A patent/CN117873064A/zh active Pending
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