TW202305534A - 機器人避障方法及其相關裝置、機器人、儲存介質及電子設備 - Google Patents

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Abstract

本公開提供了一種機器人避障方法、機器人避障裝置、機器人、計算機可讀取儲存介質和電子設備，涉及機器人控制技術領域。該機器人避障方法包括：確定機器人的行進目標位置；確定所述機器人的規避模式；在機器人的行進過程中，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物；其中，第一障礙物的高度小於機器人的測量高度範圍。本公開可以提高機器人的運行效率，增加機器人工作的連續性。

Description

機器人避障方法及其相關裝置、機器人、儲存介質及電子設備
本公開涉及機器人控制技術領域，具體而言，涉及一種機器人避障方法、機器人避障裝置、機器人、計算機可讀取儲存介質和電子設備。
隨著科技的發展，生活中出現了各種各樣的智能化機器人，例如掃地機器人、拖地機器人、吸塵機器人等，來減輕人們的家務負擔。
現有的掃地機器人在進行清掃時，可以首先通過鐳射測距裝置（Laser Distance Measuring，LDS）結合超音波感測器確定前進方向是否存在事件（或對象）以及確定事件（或對象）的物理特性，例如可以是障礙物或者牆壁，然後，掃地機器人的驅動輪組件使掃地機器人對事件（或對象）進行回應，例如，遠離障礙物。然而，在掃地機器人的行進方向上存在LDS裝置無法測量的事件（或對象），掃地機器人將無法針對障礙物採取對應的方法而導致停止運行的問題。
需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用於加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
本公開的目的在於提供一種機器人避障方法、機器人避障裝置、機器人、計算機可讀取儲存介質和電子設備，進而至少在一定程度上克服由於相關技術的限制和缺陷而導致機器人運行效率低、工作連續性短的問題。
根據本公開的第一個方面，提供一種機器人避障方法，包括：確定機器人的行進目標位置；確定所述機器人的規避模式；在機器人的行進過程中，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物；其中，第一障礙物的高度小於機器人的測量高度範圍。
根據本公開的第二個方面，提供一種機器人避障裝置，包括：位置確定模組，用於確定機器人的行進目標位置；模式選擇模組，用於確定所述機器人的規避模式；行進控制模組，用於在機器人的行進過程中，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物；其中，第一障礙物的高度小於機器人的測量高度範圍。
可選地，行進控制模組，可以被配置為執行：檢測機器人與第一障礙物之間的距離；在距離小於距離閾值的情況下，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進。
可選地，行進控制模組，還可以被配置為執行：在距離小於距離閾值的情況下，控制機器人偏轉預設角度，並向遠離第一障礙物的方向前進；若前進後機器人的當前位置與第一障礙物之間的距離大於距離閾值，則控制機器人反向偏轉預設角度，並向靠近第一障礙物的方向行進。
可選地，機器人避障裝置還可以包括：障礙物檢測模組，用於在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，每間隔預設時長，檢測機器人的當前位置與行進目標位置之間是否存在第一障礙物。
可選地，機器人避障裝置還可以包括：路徑確定模組，用於若檢測到機器人與行進目標位置之間不存在第一障礙物，則控制機器人按照目標行進路徑繼續行進，以到達目標行進位置；其中，目標行進路徑為機器人與行進目標位置之間的直線或近似直線路徑。
可選地，機器人避障裝置還可以包括：方向調整模組，可以被配置為執行：在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，若機器人的當前行進方向上存在第二障礙物，則確定當前行進方向的反方向；基於反方向，控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物；其中，第二障礙物位於第一障礙物的外邊緣，且阻礙機器人繼續行進。
可選地，機器人避障裝置還可以包括：位置比較模組，可以被配置為執行：在機器人繞第一障礙物的外邊緣行進一周後，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人結束行進，並發出警告信息。
根據本公開的第三個方面，提供一種機器人，包括：第一障礙物檢測裝置，用於檢測機器人的當前位置與機器人的行進目標位置之間是否存在第一障礙物，其中，第一障礙物的高度小於機器人的測量高度範圍，且大於機器人的越障高度閾值；機器人避障裝置，用於確定機器人的行進目標位置，確定機器人的規避模式，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物。
根據本公開的第四個方面，提供一種計算機可讀取儲存介質，其上儲存有計算機程式，程式被處理器執行時實現如上所述的機器人避障方法。
根據本公開的第五個方面，提供一種電子設備，包括：一個或多個處理器；儲存裝置，用於儲存一個或多個程式，當一個或多個程式被一個或多個處理器執行時，使得一個或多個處理器實現如上所述的機器人避障方法。
本公開的示例性實施例具有以下有益效果：
在本公開的一些實施例所提供的技術方案中，首先，確定機器人的行進目標位置，然後，確定機器人的規避模式，隨後，在機器人的行進過程中，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物。一方面，本公開在機器人行進過程中檢測到第一障礙物，控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，繞過第一障礙物到達行進目標位置，避免因第一障礙物使得機器人停止運行，增加了機器人工作的連續性，同時提高了機器人的運行效率。另一方面，本公開在機器人遇到低於機器人的測量高度範圍且大於機器人的越障高度閾值的第一障礙物時，可以控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物，避免在LDS裝置的測量結果下繼續行進導致機器人能源浪費的問題，提高機器人的能源利用率，擴展了機器人的適用範圍。
應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本公開。
現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限於在此闡述的範例；相反，提供這些實施方式使得本公開將更加全面和完整，並將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。所描述的特徵、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本公開的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本公開的技術方案而省略特定細節中的一個或更多，或者可以採用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知技術方案以避免喧賓奪主而使得本公開的各方面變得模糊。
此外，附圖僅為本公開的示意性圖解，並非一定是按比例繪製。圖中相同的附圖標記表示相同或類似的部分，因而將省略對它們的重複描述。附圖中所示的一些方塊圖是功能實體，不一定必須與物理或邏輯上獨立的實體相對應。可以採用軟體形式來實現這些功能實體，或在一個或多個硬體模組或集成電路中實現這些功能實體，或在不同網路和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實現這些功能實體。
需要說明的是，本公開中，用語“包括”、“包含”用以表示開放式的包括在內的意思，並且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等。另外，本公開所用的術語“第一”、“第二”僅是為了區分的目的，不應當作為本公開內容的限制。
附圖中所示的流程圖僅是示例性說明，不是必須包括所有的步驟。例如，有的步驟還可以分解，而有的步驟可以合併或部分合併，因此實際執行的順序有可能根據實際情況改變。
隨著科技的快速發展，各種各樣的智能家用電器例如掃地機器人產生，以便解放人們的雙手。
現有的掃地機器人在自由導航（例如跨塊、回充）的情況下，可以根據鐳射測距裝置反饋的障礙物信息等繪製機器人所在環境中的即時地圖，並根據環境信息和環境地圖自主決定行駛路徑，選擇出最優路徑。
掃地機器人也可以首先通過超音波感測器判定待清潔表面的物理特性，包括表面材質、清潔程度等，然後，控制掃地機器人進行地毯模式清潔，也可以首先通過懸崖感測器確定機器人所在位置旁邊的懸空位置，然後，控制掃地機器人反方向行進來遠離懸空位置。然而，在掃地機器人行進方向存在鐳射測距裝置無法確定的障礙物時，掃地機器人無法針對障礙物採取對應的方法而導致運行停止、或者繼續原地行進的問題。
針對該問題，本公開提出了一種機器人。
圖1和圖2是根據本公開的示例性實施方式的機器人的結構示意圖。如圖1和圖2所示，本公開機器人可以是掃地機器人、拖地機器人、真空洗地機器人等等。該機器人可以包含移動平臺100、感知系統120、人機互動系統130、驅動系統140、清潔模組150、能源系統160、控制系統170。其中：
移動平臺100可以被配置為在操作面上自動沿著目標方向移動。操作面可以為機器人待清潔的表面。在一些實施例中，掃地機器人在地面上工作，該地面為操作面。
在一些實施例中，移動平臺100可以是自主移動平臺，也可以是非自主移動平臺。自主移動平臺是指移動平臺100本身可以根據預料之外的環境輸入自動地及適應性地做出操作決策；非自主移動平臺本身不能根據預料之外的環境輸入適應性地做出操作決策，但可以執行既定的程序或者按照一定的邏輯運行。相應地，當移動平臺100為自主移動平臺時，目標方向可以是機器人自主決定的；當移動平臺100為非自主移動平臺時，目標方向可以是系統或人工設置的。當移動平臺100是自主移動平臺時，移動平臺100包括前向部分111和後向部分110。
感知系統120包括位於移動平臺100上方的位置確定裝置121、位於移動平臺100的前向部分111的緩衝器122、位於移動平臺底部的懸崖感測器123和超音波感測器(圖中未示出)、紅外線感測器(圖中未示出)、磁力計(圖中未示出)、加速度計(圖中未示出)、陀螺儀(圖中未示出)、里程計(圖中未示出)等感測裝置，向控制系統170提供機器的各種位置信息和運動狀態信息。
位置確定裝置121包括但不限於攝影機、鐳射測距裝置。鐳射測距裝置(LDS)可以測量機器人上方測量高度範圍內的事件(或對象)。測量高度範圍例如可以設置為機器人上方8-10公分的範圍。
為了更加清楚地描述機器人的行為，進行如下方向定義：機器人可通過相對於由移動平臺100界定的如下三個相互垂直軸的移動的各種組合在地面上行進：橫向軸x、前後軸y及中心垂直軸z。沿著前後軸y的前向驅動方向標示為“前向”，且沿著前後軸y的後向驅動方向標示為“後向”。橫向軸x實質上是沿著由驅動輪組件141的中心點界定的軸心在機器人的右輪與左輪之間延伸。其中，機器人可以繞x軸轉動。當機器人的前向部分向上傾斜，後向部分向下傾斜時為“上仰”，且當機器人的前向部分向下傾斜，後向部分向上傾斜時為“下俯”。另外，機器人可以繞z軸轉動。在機器人的前向方向上，當機器人向Y軸的右側傾斜為“右轉”，當機器人向y軸的左側傾斜為“左轉”。
如圖2所示，在移動平臺100底部上並且在驅動輪組件141的前方和後方設置有懸崖感測器123，該懸崖感測器用於防止在機器人後退時發生跌落，從而能夠避免機器人受到損壞。前述的“前方”是指相對於機器人行進方向相同的一側，前述的“後方”是指相對於機器人行進方向相反的一側。
感知系統120中的各個組件，既可以獨立運作，也可以共同運作以更準確的實現目的功能。通過懸崖感測器123和超音波感測器對待清潔表面進行識別，以確定待清潔表面的物理特性，包括表面材質、清潔程度等等，並可以結合攝影機、鐳射測距裝置等進行更準確的判定。
例如，可以通過超音波感測器對待清潔表面是否為地毯進行判斷，若超音波感測器判斷待清潔表面為地毯材質，則控制系統170控制機器人進行地毯模式清潔。
移動平臺100的前向部分111設置有緩衝器122，在清潔過程中驅動輪組件141推進機器人在地面行進時，緩衝器122經由感測器系統，例如紅外線感測器，檢測機器人的行駛路徑中的一或多個事件(或對象)，機器人可以通過由緩衝器122檢測到的事件(或對象)，例如障礙物、牆壁，而控制驅動輪組件141使機器人來對所述事件(或對象)做出回應，例如遠離障礙物、跨越障礙物等。
在本公開的示例性實施方式中，機器人的障礙物檢測裝置可以包括緩衝器122、紅外線感測器等。障礙物檢測裝置可以用於檢測機器人的當前位置與機器人的行進目標位置之間是否存在第一障礙物。
其中，第一障礙物的高度小於機器人的測量高度範圍。
控制系統170設置在移動平臺100內的電路主板上，包括與非暫時性儲存器，例如硬碟、快閃儲存器、隨機存取儲存器，通信的計算處理器，例如中央處理單元、應用處理器，應用處理器被配置為接收感知系統120傳來的所述多個感測器的感受到的環境信息，根據鐳射測距裝置反饋的障礙物信息等利用定位演算法，例如同步定位與建圖（Simultaneous Localization And Mapping，SLAM），繪製機器人所在環境中的即時地圖，並根據所述環境信息和環境地圖自主決定行駛路徑，然後根據所述自主決定的行駛路徑控制驅動系統140進行前進、後退和/或轉向等操作。進一步地，控制系統170還可以根據所述環境信息和環境地圖決定是否啟動清潔模組150進行清潔操作。
具體地，控制系統170可以結合緩衝器122、懸崖感測器123和超音波感測器、紅外線感測器、磁力計、加速度計、陀螺儀、里程計等感測裝置反饋的距離信息、速度信息綜合判斷掃地機當前處於何種工作狀態，如過門檻，上地毯，位於懸崖處，上方或者下方被卡住，塵盒滿，被拿起等等，還會針對不同情況給出具體的下一步動作策略，使得機器人的工作更加符合主人的要求，有更好的用戶體驗。進一步地，控制系統170能基於SLAM繪製的即時地圖信息規劃最為高效合理的運行路徑和運行方式，大大提高機器人的運行效率。
在本公開的示例性實施方式中，機器人避障裝置可以包括控制系統170。機器人避障裝置可以用於確定機器人的行進目標位置，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物。
驅動系統140可基於具體的距離和角度信息，例如x、y及θ分量，執行驅動命令而操縱機器人跨越地面行駛。為了機器人能夠在地面上更為穩定地運動或者更強的運動能力，機器人可以包括一個或者多個轉向組件142，轉向組件142可為從動輪，也可為驅動輪，其結構形式包括但不限於萬向輪，轉向組件142可以位於驅動輪組件141的前方。
驅動輪組件141可以可拆卸地連接到移動平臺100上，方便拆裝和維修。驅動輪可具有偏置下落式懸掛系統，以可移動方式緊固，例如以可旋轉方式附接，到機器人移動平臺100，並通過彈性元件，如拉簧或者壓簧以一定的著地力維持與地面的接觸及牽引，同時機器人的清潔模組150也以一定的壓力接觸待清潔表面。清潔模組150可包括乾式清潔模組151和/或濕式清潔模組180。
能源系統160包括充電電池，例如鎳氫電池和鋰電池。充電電池可以連接有充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路和電池欠壓監測電路，充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路、電池欠壓監測電路再與單片機控制電路相連。主機通過設置在機身側方或者下方的充電電極與充電樁連接進行充電。如果裸露的充電電極上沾附有灰塵，會在充電過程中由於電荷的累積效應，導致電極周邊的塑料機體融化變形，甚至導致電極本身發生變形，無法繼續正常充電。
人機互動系統130包括主機面板上的按鍵，按鍵供用戶進行功能選擇；還可以包括顯示螢幕和/或指示燈和/或喇叭，顯示螢幕、指示燈和喇叭向用戶展示當前機器所處狀態或者功能選擇項；還可以包括手機客戶端程式。
需要說明的是，在本公開的示例性實施方式中，下面所述的機器人避障方法可以由機器人（如，掃地機器人、拖地機器人等）來實現，也就是說，可以由機器人執行機器人避障方法的各個步驟，在這種情況下，機器人避障裝置可以配置在該機器人中。
下面，將結合附圖及實施例對本示例實施方式中的機器人避障方法的各個步驟進行更詳細的說明。
圖3示意性示出了本公開的示例性實施方式的機器人避障方法的流程圖。在下面的舉例說明中，以機器人為執行主體進行示例說明。參考圖3，機器人避障方法具體可以包括以下步驟：
S302：確定機器人的行進目標位置。
在本公開的示例性實施方式中，行進目標位置可以指機器人基於當前的行進目標點確定的位置。行進目標位置可以是機器人自主行進確定的位置，也可以是用戶通過手機客戶端輸入的需要機器人達到的位置。
例如，在電量低的情況下，掃地機器人停止清掃並返回充電樁進行充電，其中，充電樁的位置為行進目標位置。
S304：確定機器人的規避模式。
掃地機器人也可以根據用戶所選擇的或者掃地機器人根據已儲存的地圖自動選擇的規避模式，來結合緩衝器122、懸崖感測器123和超音波感測器、紅外線感測器、磁力計、加速度計、陀螺儀、里程計等感測裝置反饋的距離信息、速度信息綜合判斷掃地機當前處於何種工作狀態，確定規避模式。
S306：在機器人的行進過程中，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物。
其中，第一障礙物的高度可以小於機器人的測量高度範圍，且大於機器人的越障高度閾值。測量高度範圍可以指機器人的鐳射測量裝置的測量高度的範圍。越障高度閾值可以指機器人可以跨越第一障礙物的高度值。在本公開的示例性實施方式中，第一障礙物可以是機器人無法跨越且無法測量高度的障礙物。位於機器人移動平臺100的前向部分111的緩衝器可以檢測到第一障礙物，例如，紅外線感測器，檢測機器人的行駛路徑中的高於測量高度範圍的臺階。本公開的障礙物的數量可以是一個或者多個。
第一障礙物的外邊緣可以是規則的形狀，例如正方形、長方形等，也可以是不規則的形狀，本公開對此不作限制。
例如，掃地機器人的測量高度範圍為機器人上方8-10公分的範圍，掃地機器人的越障高度範圍為地面上方2公分，則第一障礙物可以是高度在2-8公分之間的任一障礙物。
在本公開的示例性實施方式中，機器人的當前位置可以是機器人當前行進所處的位置。如圖4所示，當機器人401行進至A點，則A點的位置為機器人的當前位置。當機器人401行進至B點，則B點的位置為機器人的當前位置。
行進目標位置可以但不限於位於第一障礙物佔據的區域之外，行進目標位置也可以位於第一障礙物佔據的區域之內。如圖4所示，行進目標位置403位於第一障礙物405佔據的區域之外，如圖5所示，行進目標位置506位於第一障礙物508佔據的區域之內。
若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在多個第一障礙物且相連接，則控制機器人沿各第一障礙物的外邊緣行進，以便繞過多個第一障礙物。
在本公開的示例性實施方式中，在機器人行進過程中，若檢測到機器人當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物，達到行進目標位置，避免因第一障礙物使得機器人停止運行，增加了機器人工作的連續性，同時提高了機器人的運行效率。
根據本公開的示例性實施例，機器人可以首先檢測機器人與第一障礙物之間的距離；然後，在距離小於距離閾值的情況下，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進。
機器人可以檢測第一障礙物的中心位置和機器人的中心位置的距離，也可以檢測靠近機器人的第一障礙物的外邊緣與位於移動平臺100的前向部分111的距離。針對不同檢測方法，距離閾值的設置可以是不相同的。
機器人可以基於紅外線感測器檢測到第一障礙物，在機器人行進到小於距離閾值的位置時，控制機器人沿第一障礙物的邊緣行進。
需要說明的是，本公開的機器人檢測到第一障礙物的位置可能大於初始沿第一障礙物外邊緣行進的位置。在機器人檢測到第一障礙物的位置可能大於初始沿第一障礙物外邊緣行進的位置的情況下，本公開的機器人的當前位置與第一障礙物之間的距離小於距離閾值時，控制機器人沿第一障礙物的邊緣行進。
根據本公開的示例性實施例，在距離小於距離閾值的情況下，控制機器人偏轉預設角度，並向遠離第一障礙物的方向前進；若前進後機器人的當前位置與第一障礙物之間的距離大於距離閾值，則控制機器人反向偏轉預設角度，並向靠近第一障礙物的方向行進。
其中，距離閾值可以是限制機器人與第一障礙物之間的距離始終處於一距離範圍內的值。預設角度可以指機器人的在行進中調整行進方向的角度。如圖4所示，機器人401的行進路徑407和圖5所示的機器人504的行進路徑502。行進路徑407和行進路徑502均是放大後的行進路徑，是波浪型路徑。行進路徑407和行進路徑502中偏轉的每個預設角度可以是不相同的。若以用戶的角度為視角，行進路徑407和行進路徑502均是機器人與障礙物相距距離閾值的直線或者近似直線的行進路徑。
在本公開的示例性實施方式中，機器人反向偏轉預設角度，並向靠近第一障礙物的方向行進時，可以檢測機器人的當前位置與行進目標位置之間是否存在第一障礙物。若機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人行進至與第一障礙物相距距離閾值的位置，並沿第一障礙物的外邊緣行進。
本公開在機器人遇到低於機器人的測量高度範圍且大於機器人的越障高度閾值的第一障礙物時，可以控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物，避免在LDS裝置的測量結果下繼續行進導致機器人能源浪費的問題，將機器人的能源用於繞行障礙物以到達行進目標位置，提高機器人的能源利用率，擴展了機器人的適用範圍。
根據本公開的示例性實施例，在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，每間隔預設時長，檢測機器人的當前位置與行進目標位置之間是否存在第一障礙物。
其中，預設時長可以基於機器人行進的實際情況來設定。預設時長的設置與機器人行進的速度、行進的環境相關。
若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物的局部或者第一障礙物的整體，則繼續沿第一障礙物的外邊緣行進。
若檢測到機器人與行進目標位置之間不存在第一障礙物，則控制機器人按照目標行進路徑繼續行進，以到達目標行進位置。
在本公開的示例性實施方式中，目標行進路徑為機器人與行進目標位置之間的直線或近似直線路徑。
如圖4所示，當機器人401沿第一障礙物405的外邊緣行進至A點位置後，檢測到機器人401與行進目標位置403之間不存在第一障礙物405，則控制機器人401按照目標行進路徑繼續行進，以到達目標行進位置403。
本公開在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，每間隔預設時長，檢測機器人的當前位置與行進目標位置之間是否存在第一障礙物，避免浪費能量沿第一障礙物的外邊緣行進，使得到達行進目標位置的時間增長。本公開節省了能量資源，提高運行效率。
根據本公開的示例性實施例，在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，若機器人的當前行進方向上存在第二障礙物，機器人首先則可以確定當前行進方向的反方向；然後基於反方向，控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物。
在本公開的示例性實施方式中，第二障礙物可以位於第一障礙物的外邊緣，且阻礙機器人繼續行進。第二障礙物可以是機器人當前檢測到的障礙物。例如，第二障礙物可以是機器人的感知系統120中的懸崖感測器感應到的懸空位置，可以是機器人的感知系統120中設置的磁性感測器感應到的磁性虛擬牆，也可以是機器人的感知系統120中設置的超音波感測器感應到的無法跨越的地毯等。
第二障礙物可以是機器人歷史運行時檢測到的障礙物，並儲存歷史障礙物的位置。機器人在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，若機器人基於歷史障礙物的位置可以確定機器人的當前行進方向上存在第二障礙物，則基於反方向，控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物。
根據本公開的示例性實施例，在機器人繞第一障礙物的外邊緣行進一周後，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人結束行進，並發出警告信息。
警告信息可以但不限於是語音信息，也可以是指示燈信息等。對於可以發出警告信息的方法均屬於本公開的保護範圍。
在機器人繞第一障礙物的外邊緣行進一周後，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物。也就是說，機器人在第一障礙物的外邊緣的每一位置處，均檢測到機器人的位置與行進目標位置之間存在第一障礙物。
如圖5所示，行進目標位置506位於第一障礙物508的中間。
機器人504沿第一障礙物508的外邊緣行進一周後，檢測到機器人504的當前位置與行進目標位置506之間存在第一障礙物508，則控制機器人結束行進，並發出未達行進目標位置506且結束行進的警告語音。
本公開的機器人在繞第一障礙物的外邊緣行進一周後，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人結束行進，避免繼續繞行而導致浪費機器人的能源，節省了機器人的能源。
應當注意，儘管在附圖中以特定順序描述了本公開中方法的各個步驟，但是，這並非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些步驟，或是必須執行全部所示的步驟才能實現期望的結果。附加的或備選的，可以省略某些步驟，將多個步驟合併為一個步驟執行，以及/或者將一個步驟分解為多個步驟執行等。
進一步的，在本公開的示例性實施例中，還提供了一種機器人避障裝置。
圖6示意性示出了根據本公開的示例性實施方式的機器人避障裝置的方塊圖。參考圖6，根據本公開的示例性實施方式的機器人避障裝置600，可以包括：位置確定模組601、模式選擇模組603和行進控制模組605。
其中，位置確定模組601，用於確定機器人的行進目標位置；模式選擇模組，用於確定機器人的規避模式；行進控制模組605，用於在機器人的行進過程中，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物；其中，第一障礙物的高度小於機器人的測量高度範圍，且大於機器人的越障高度閾值。
根據本公開的另一個實施例，行進控制模組605，可以被配置為執行：檢測機器人與第一障礙物之間的距離；在距離小於距離閾值的情況下，則控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進。
根據本公開的另一個實施例，行進控制模組605，還可以被配置為執行：在距離小於距離閾值的情況下，控制機器人偏轉預設角度，並向遠離第一障礙物的方向前進；若前進後機器人的當前位置與第一障礙物之間的距離大於距離閾值，則控制機器人反向偏轉預設角度，並向靠近第一障礙物的方向行進。
參考圖7，相比於機器人避障裝置600，機器人避障裝置700還可以包括：障礙物檢測模組702，用於在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，每間隔預設時長，檢測機器人的當前位置與行進目標位置之間是否存在第一障礙物。
參考圖8，相比於機器人避障裝置700，機器人避障裝置800還可以包括：路徑確定模組801，用於若檢測到機器人與行進目標位置之間不存在第一障礙物，則控制機器人按照目標行進路徑繼續行進，以到達目標行進位置；其中，目標行進路徑為機器人與行進目標位置之間的直線或近似直線路徑。
根據本公開的另一個實施例，機器人避障裝置600還可以包括：方向調整模組，可以被配置為執行：在沿第一障礙物的外邊緣行進過程中，若機器人的當前行進方向上存在第二障礙物，則確定當前行進方向的反方向；基於反方向，控制機器人沿第一障礙物的外邊緣行進，以繞過第一障礙物；其中，第二障礙物位於第一障礙物的外邊緣，且阻礙機器人繼續行進。
根據本公開的另一個實施例，機器人避障裝置600還可以包括：位置比較模組，可以被配置為執行：在機器人繞第一障礙物的外邊緣行進一周後，若檢測到機器人的當前位置與行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制機器人結束行進，並發出警告信息。
上述裝置中各模組/單元的具體細節在方法部分的實施例中已經詳細說明，因此不再贅述。
在本公開的示例性實施例中，還提供了一種計算機可讀取儲存介質，其上儲存有能夠實現本說明書上述方法的程式產品。在一些可能的實施方式中，本發明的各個方面還可以實現為一種程式產品的形式，其包括程式代碼，當程式產品在終端設備上運行時，程式代碼用於使終端設備執行本說明書上述“示例性方法”部分中描述的根據本發明各種示例性實施方式的步驟。
在本公開的示例性實施例中，還提供了一種能夠實現上述方法的電子設備。
所屬技術領域的技術人員能夠理解，本發明的各個方面可以實現為系統、方法或程式產品。因此，本發明的各個方面可以具體實現為以下形式，即：完全的硬體實施方式、完全的軟體實施方式（包括韌體、微指令等），或硬體和軟體方面結合的實施方式，這裡可以統稱為“電路”、“模組”或“系統”。
下面參照圖9來描述根據本發明的這種實施方式的電子設備900。圖9顯示的電子設備900僅僅是一個示例，不應對本發明實施例的功能和使用範圍帶來任何限制。
如圖9所示，電子設備900以通用計算設備的形式表現。電子設備900的組件可以包括但不限於：上述至少一個處理單元910、上述至少一個儲存單元920、連接不同系統組件（包括儲存單元920和處理單元910）的匯流排930、顯示單元940。
其中，所述儲存單元儲存有程式代碼，所述程式代碼可以被所述處理單元910執行，使得所述處理單元910執行本說明書上述“示例性方法”部分中描述的根據本發明各種示例性實施方式的步驟。例如，所述處理單910可以執行如圖3所示的步驟S302至步驟S306。
儲存單元920可以包括易失性儲存單元形式的可讀取介質，例如隨機存取儲存單元（RAM）9201和/或快取儲存單元9202，還可以進一步包括唯讀儲存單元（ROM）9203。
儲存單元920還可以包括具有一組（至少一個）程式模組9205的程式/實用工具9204，這樣的程式模組9205包括但不限於：操作系統、一個或者多個應用程式、其它程式模組以及程式數據，這些示例中的每一個或某種組合中可能包括網路環境的實現。
匯流排930可以為表示幾類匯流排結構中的一種或多種，包括儲存單元匯流排或者儲存單元控制器、外圍匯流排、圖形加速埠、處理單元或者使用多種匯流排結構中的任意匯流排結構的區域匯流排。
電子設備900也可以與一個或多個外部設備1000（例如鍵盤、指向設備、藍牙設備等）通信，還可與一個或者多個使得用戶能與該電子設備900的設備通信，和/或與使得該電子設備900能與一個或多個其它計算設備進行通信的任何設備（例如路由器、調制解調器等等）通信。這種通信可以通過輸入/輸出（I/O）介面950進行。並且，電子設備900還可以通過網路適配器960與一個或者多個網路（例如區域網路（LAN），廣域網路（WAN）和/或公共網路，例如網際網路）通信。如圖所示，網路適配器960通過匯流排930與電子設備900的其它模組通信。應當明白，儘管圖中未示出，可以結合電子設備900使用其它硬體和/或軟體模組，包括但不限於：微指令、設備驅動器、冗餘處理單元、外部磁碟驅動陣列、RAID系統、磁帶驅動器以及資料備份儲存系統等。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員易於理解，這裡描述的示例實施方式可以通過軟體實現，也可以通過軟體結合必要的硬體的方式來實現。因此，根據本公開實施方式的技術方案可以以軟體產品的形式體現出來，該軟體產品可以儲存在一個非易失性儲存介質（可以是CD-ROM，隨身碟，移動硬碟等）中或網路上，包括若干指令以使得一台計算設備（可以是個人計算機、伺服器、終端裝置、或者網路設備等）執行根據本公開實施方式的方法。
此外，上述附圖僅是根據本發明示例性實施例的方法所包括的處理的示意性說明，而不是限制目的。易於理解，上述附圖所示的處理並不表明或限制這些處理的時間順序。另外，也易於理解，這些處理可以是例如在多個模組中同步或異步執行的。
應當注意，儘管在上文詳細描述中提及了用於動作執行的設備的若干模組或者單元，但是這種劃分並非強制性的。實際上，根據本公開的實施方式，上文描述的兩個或更多模組或者單元的特徵和功能可以在一個模組或者單元中具體化。反之，上文描述的一個模組或者單元的特徵和功能可以進一步劃分為由多個模組或者單元來具體化。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡公開的發明後，將容易想到本公開的其他實施例。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理並包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正範圍和精神由權利要求指出。
應當理解的是，本公開並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本公開的範圍僅由所附的權利要求來限。
100:移動平臺 110:前向部分 111:後向部分 120:感知系統 121:位置確定裝置 122:緩衝器 123:懸崖傳感器 130:人機互動系統 140:驅動系統 141:驅動輪組件 142:轉向組件 150:清潔模組 151:乾式清潔裝置 160:能源系統 170:控制系統 180:溼式清潔裝置 401:機器人 403:目標位置 405:第一障礙物 407:行進路徑 502:行進路徑 504:機器人 506:行進目標位置 508:第一障礙物 600:機器人避障裝置 601:位置確定模組 603:模式選擇模組 605:行進控制模組 700:機器人避障裝置 702:障礙物檢測模組 800:機器人避障裝置 801:路徑確定模組 900:電子設備 910:處理單元 920:儲存單元 9201:隨機存取儲存單元 9202:快取儲存單元 9203:唯讀儲存單元 9204:程式/實用工具 9205:程式模組 930:匯流排 940:顯示單元 950:輸入/輸出介面 960:網路適配器 1000:外部設備 S302:步驟 S304:步驟 S306:步驟
此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，並與說明書一起用於解釋本公開的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
圖1示意性示出了根據本公開的示例性實施方式的機器人的斜視圖。
圖2示意性示出了根據本公開的示例性實施方式的機器人的底部結構的示意圖。
圖3示意性示出了根據本公開的示例性實施方式的機器人避障方法的流程圖。
圖4示意性示出了根據本公開的示例性實施方式的機器人避障方法的行進簡化示意圖。
圖5示意性示出了根據本公開的另一示例性實施方式的機器人避障方法的行進簡化示意圖。
圖6示意性示出了根據本公開的示例性實施方式的機器人避障裝置的方塊圖。
圖7示意性示出了根據本公開的另一示例性實施方式的機器人避障裝置的方塊圖。
圖8示意性示出了根據本公開的另一示例性實施方式的機器人避障裝置的方塊圖。
圖9示意性示出了根據本公開的示例性實施方式中的電子設備的方塊圖。
S302:步驟
S304:步驟
S306:步驟

Claims (16)

  1. 一種機器人避障方法，包括： 確定該機器人的行進目標位置； 確定該機器人的規避模式；以及 在該機器人的行進過程中，若檢測到該機器人的當前位置與該行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制該機器人沿該第一障礙物的外邊緣行進，以繞過該第一障礙物， 其中，該第一障礙物的高度小於該機器人的測量高度範圍。
  2. 如請求項1的機器人避障方法，其中控制該機器人沿該第一障礙物的該外邊緣行進包括： 檢測該機器人與該第一障礙物之間的距離；以及 在該距離小於距離閾值的情況下，則控制該機器人沿該第一障礙物的該外邊緣行進。
  3. 如請求項2的機器人避障方法，其中在該距離小於該距離閾值的情況下，控制該機器人沿該第一障礙物的該外邊緣繼續行進包括： 在該距離小於該距離閾值的情況下，控制該機器人偏轉預設角度，並向遠離該第一障礙物的方向前進；以及 若前進後該機器人的當前位置與該第一障礙物之間的距離大於該距離閾值，則控制該機器人反向偏轉該預設角度，並向靠近該第一障礙物的方向行進。
  4. 如請求項1至3任一項所述的機器人避障方法，還包括： 在沿該第一障礙物的該外邊緣行進過程中，每間隔預設時長，檢測該機器人的當前位置與該行進目標位置之間是否存在該第一障礙物。
  5. 如請求項4的機器人避障方法，還包括： 若檢測到該機器人與該行進目標位置之間不存在該第一障礙物，則控制該機器人按照目標行進路徑繼續行進，以到達該目標行進位置， 其中，該目標行進路徑為該機器人與該行進目標位置之間的直線或近似直線路徑。
  6. 如請求項1至3任一項所述的機器人避障方法，還包括： 在沿該第一障礙物的該外邊緣行進過程中，若該機器人的當前行進方向上存在第二障礙物，則確定該當前行進方向的反方向； 基於該反方向，控制該機器人沿該第一障礙物的該外邊緣行進，以繞過該第一障礙物； 其中，該第二障礙物位於該第一障礙物的該外邊緣，且阻礙該機器人繼續行進； 和/或，在該機器人繞該第一障礙物的該外邊緣行進一周後，若檢測到該機器人的當前位置與該行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制該機器人結束行進，並發出警告信息。
  7. 一種機器人避障裝置，包括： 位置確定模組，用於確定該機器人的行進目標位置； 模式選擇模組，用於確定該機器人的規避模式； 行進控制模組，用於在該機器人在行進過程中，若該機器人的當前位置與該行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制該機器人沿該第一障礙物的外邊緣行進，以繞過該第一障礙物； 其中，該第一障礙物的高度小於該機器人的測量高度範圍。
  8. 如請求項7的機器人避障裝置，其中該行進控制模組被配置為執行：檢測該機器人與該第一障礙物之間的距離；在該距離小於距離閾值的情況下，則控制該機器人沿該第一障礙物的該外邊緣行進。
  9. 如請求項8的機器人避障裝置，其中該行進控制模組被配置為執行：在該距離小於該距離閾值的情況下，控制該機器人偏轉預設角度，並向遠離該第一障礙物的方向前進；若前進後該機器人的當前位置與該第一障礙物之間的距離大於該距離閾值，則控制該機器人反向偏轉該預設角度，並向靠近該第一障礙物的方向行進。
  10. 如請求項7至9中任一項所述的機器人避障裝置，還包括： 障礙物檢測模組，用於在沿該第一障礙物的該外邊緣行進過程中，每間隔預設時長，檢測該機器人的當前位置與該行進目標位置之間是否存在該第一障礙物。
  11. 如請求項10的機器人避障裝置，還包括： 路徑確定模組，用於若檢測到該機器人與該行進目標位置之間不存在該第一障礙物，則控制該機器人按照目標行進路徑繼續行進，以到達該目標行進位置， 其中，該目標行進路徑為該機器人與該行進目標位置之間的直線或近似直線路徑。
  12. 如請求項7至9中任一項所述的機器人避障裝置，還包括： 方向調整模組，用於在沿該第一障礙物的該外邊緣行進過程中，若該機器人的當前行進方向上存在第二障礙物，則確定該當前行進方向的反方向；基於該反方向，控制該機器人沿該第一障礙物的該外邊緣行進，以繞過該第一障礙物； 其中，該第二障礙物位於該第一障礙物的該外邊緣，且阻礙該機器人繼續行進。
  13. 如請求項12的機器人避障裝置，還包括： 位置比較模組，用於在該機器人繞該第一障礙物的該外邊緣行進一周後，若檢測到該機器人的當前位置與該行進目標位置之間存在該第一障礙物，則控制該機器人結束行進，並發出警告信息。
  14. 一種機器人，包括： 障礙物檢測裝置，用於檢測該機器人的當前位置與該機器人的行進目標位置之間是否存在第一障礙物，其中，該第一障礙物的高度小於該機器人的測量高度範圍；以及 機器人避障裝置，用於確定該機器人的行進目標位置，確定該機器人的規避模式，若檢測到該機器人的當前位置與該行進目標位置之間存在第一障礙物，則控制該機器人沿該第一障礙物的外邊緣行進，以繞過該第一障礙物。
  15. 一種計算機可讀取儲存介質，其上儲存有計算機程式，該程式被處理器執行時實現如請求項1至6中任一項所述的機器人避障方法。
  16. 一種電子設備，包括： 一個或多個處理器； 儲存裝置，用於儲存一個或多個程式，當該一個或多個程式被該一個或多個處理器執行時，使得該一個或多個處理器實現如請求項1至6中任一項所述的機器人避障方法。
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