机器人避障方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人避障方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

伴随着机器人技术的飞速发展与成熟，越来越多的机器人走进了人们的生活，在各行各业的生产生活中我们随时可见机器人的身影。机器人的出现给我们的生产和生活带来了极大的便利。

受环境因素的影响，室内外机器人在工作过程中会遇到排泄物及危险品，传统的室内外机器人只能按照设定的路线或者工作方式进行工作，并不能够及时地躲避排泄物和/或危险品。因此，排泄物会黏在机器人上，很难清洗，并且危险品会对机器人的安全造成危害。

技术实现要素：

基于此，有必要针对机器人不能及时地躲避排泄物和/或危险品的问题，提供一种机器人避障方法、装置、计算机设备及存储介质。

一种机器人避障方法，所述方法包括如下步骤：对周边环境进行探测并得到探测信息；将所述探测信息与预设参考信息进行对比分析，判断是否探测到需要避开的目标物；若探测到需要避开的目标物，则避开所述目标物所处区域。

在一个实施例中，所述对周边环境进行探测并得到探测信息的步骤包括：采用图像识别或感应的方式对周边环境进行探测并得到探测信息。

在一个实施例中，若探测到需要避开的目标物，则避开所述目标物所处区域的步骤，包括：若探测到需要避开的目标物，则获取所述目标物所处区域的边缘位置信息；对所述目标物所处区域的边缘位置信息进行标记保存；避开所述目标物所处区域。

在一个实施例中，获取所述目标物所处区域的边缘位置信息，并对所述边缘位置信息进行标记保存的步骤之后，还包括步骤：将所述边缘位置信息和所述探测信息发送到用户终端。

在一个实施例中，将所述边缘位置信息和所述探测信息发送到用户终端的步骤之后，还包括步骤：当接收所述用户终端发送的所述目标物已经被清除的信息时，清除对所述目标物所处区域的边缘位置信息的标记。

一种机器人避障装置，所述装置包括：

探测模块，对周边环境进行探测并得到探测信息；判断模块，将所述探测信息与预设参考信息进行对比分析，判断是否探测到需要避开的目标物；躲避模块，当探测到需要避开的目标物，避开所述目标物所处区域。

在一个实施例中，所述躲避模块包括：获取单元，用于当探测到需要避开的目标物时，则获取所述目标物所处区域的边缘位置信息；标记单元，用于对所述目标物所处区域的边缘位置信息进行标记保存；避开单元，用于避开所述目标物所处区域。

在一个实施例中，所述装置还包括：发送模块，用于将所述目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端；清除模块，用于接收所述用户终端发送的目标物已经被清除的信息，并清除对所述目标物所处区域的边缘位置信息的标记。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任意一项所述机器人避障方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任意一项所述机器人避障方法的步骤。

上述机器人避障方法、装置、计算机设备及存储介质，机器人实时地对周边环境进行探测，对所探测到的信息进行分析，判断所述信息是否包含所要避开的目标物，从而机器人对目标物进行躲避。通过上述机器人避障方法、装置、计算机设备及存储介质，机器人可以有效地避开排泄物和/或危险品，从而避免排泄物对机器人造成污染或损害。

附图说明

图1为一实施例中机器人避障方法流程示意图；

图2为另一实施例中机器人避障方法流程示意图；

图3为一实施例中机器人躲避目标物所处区域流程示意图；

图4为一实施例中机器人避障装置结构示意图；

图5为一实施例中机器人躲避目标物所处区域结构示意图；

图6为另一实施例中机器人避障装置结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，一种机器人避障方法，包括如下步骤：

步骤s100，对周边环境进行探测并得到探测信息。

机器人在工作的同时，对周边环境进行探测，具体地，机器人对周边环境进行探测的方式不唯一，可以是在机器人行进过程中实时地进行探测并得到探测信息，也可以是机器人行走一定的距离，就停下来对周边的环境进行探测并且得到探测信息，又或者是采用其它的方式来对周边环境进行探测，只要能够实现对周边环境的探测即可。

步骤s200，将探测信息与预设参考信息进行对比分析，判断是否探测到需要避开的目标物。

具体地，机器人进行探测为采用图像识别或感应的方式对周边环境进行探测，感应是指机器人采用特定的传感器对周边环境进行探测，将感应得到的周边环境的信息与预设的所需要避开目标物的信息进行对比分析，从而判断是否探测到所需要避开的目标物，这里感应探测得到的信息可以是周边环境中物体的形状，还可以是其它可以用来区分物体种类的信息。图像识别是指机器人通过摄像头对周边环境进行拍照，得到周边环境的图片，然后将得到的周边环境的图片与所要避开目标物的图片源进行对比分析，进而判断是否探测到所需要避开的目标物。

图像识别和感应都可以通过建模的方式来进行，进一步地，图像识别建模可以是机器人通过对大量的所需要避开的目标物的图片源进行学习，根据每一种所需要避开的目标物之间的相似性，对每一种所需要避开的目标物建立一个原型，所有的原型一起构成图像识别的模型，将机器人通过摄像头所拍摄的周边环境图片与所构建的模型进行匹配，如果能找到相对应的原型，就说明探测到了所需要避开的目标物；感应建模也可以采用与图像识别建模相类似的方式，建立相应的感应模型，将感应得到的感应信息与所构建的感应模型进行匹配，从而判断是否感应到了所需要避开的目标物。机器人通过摄像头实时地对周边环境进行拍照并且采用特定的传感器实时地进行感应探测，避免发生对周边环境进行探测时出现遗漏的情况。更进一步地，机器人在进行探测时可以选择图像识别探测和感应探测中的其中一种，可以节约成本；还可以同时采用两种探测方式，进一步地提高探测的准确度。

步骤s300，若探测到需要避开的目标物，则避开目标物所处区域。

具体地，机器人对拍照得到的图片与预设的所需要避开的目标物的图片进行对比分析，或者对感应得到的感应信息与预设的信息进行对比分析之后，发现机器人拍照得到的图片上包含有预设所需要避开的目标物的图像，或者感应信息与预设的信息相一致，机器人将避开所需要避开目标物所处的区域。进一步地，机器人可以采用绕行的方式避开，即探测到所需要避开的目标物之后，机器人向左或向右以圆弧形式的路径避开目标物所处的区域，然后回到原来的路线上来，继续之前的工作并进行探测。应当指出的是，在这里机器人进行绕行不一定采用圆弧路径的方式，还可以采用折线路径的方式绕行，然后回到原来的路线上来，继续之前的工作并进行探测。更进一步地，机器人还可以直接避开目标物所处的区域，重新选择一条路线进行工作，不再回到之前的工作路线。

在一个实施例中，请参阅图2，机器人将探测信息与预设参考信息进行对比分析，若未探测到需要避开的目标物，则返回步骤s100，机器人进行工作的同时，继续对周边环境进行探测并得到探测信息。机器人实时地对周边环境进行探测，在没有探测到所需要避开的目标物情况下，并不会终止探测任务，它仍然能够继续对周边环境的探测。由于机器人工作的同一环境会受人为因素或其它因素的影响，发生变化，所以需要实时地对周边环境进行探测，避免各种不确定因素对机器人的工作产生影响。

在一个实施例中，请参阅图3，步骤s300具体可包括步骤s310至步骤s330。

步骤s310，若探测到需要避开的目标物，则获取目标物所处区域的边缘位置信息。具体地，以gps(globalpositioningsystem全球定位系统)为例，机器人设置有gps，能够实时地对机器人本身所处位置进行定位，当探测到需要避开的目标物时，机器人还可以测量出机器人和所探测到目标物的距离和方位，通过机器人gps的定位和所测得的距离与方位，就可以到的目标物所处区域边缘的具体位置信息。应当指出的是，获取目标物所处区域的边缘位置信息的方法并不唯一，还可以采用超声定位、视觉导航定位、slam(simultaneouslocalizationandmapping，时定位与地图构建)、光反射定位等的方式。以超声波定位和slam定位为例，采用超声波定位，在机器人身上4个朝向安装4个超声波传感器，对目标物所属区域进行分区，由超声波传感器测距形成坐标，进而得到目标物所处区域的边缘位置信息；采用slam定位，机器人在行进过程中，实时地根据位置估计和传感器数据进行自身定位，同时建造增量式地图，当探测到所要避开的目标物时，将目标物所处区域的边缘位置信息进行标记并在所构建的地图上显示，将带有目标物标记信息的地图发送到用户终端进行显示。

步骤s320，对目标物所处区域的边缘位置信息进行标记保存。具体地，机器人获取到目标物所处区域的边缘位置信息之后，保存这个边缘位置信息，并且对这个边缘位置信息进行标记。当机器人再次行走或工作到这个区域时，由于该区域已经被标记，机器人将会自动避开该区域。

步骤s330，避开目标物所处区域。具体地，机器人采用绕行的方式避开目标物所处区域。避免目标物对机器人的工作产生不利影响。

在一个实施例中，请参阅图2，步骤s320之后，该方法还包括步骤s400。

步骤s400，将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端。具体地，用户终端类型不唯一，可以是手机、平板和电脑等带有显示屏的设备，机器人将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端进行显示，用户可以通过终端得到目标物的信息和边缘位置信息，从而将目标物清除。具体地，用户在用户终端接收到目标物的信息和边缘位置信息之后，根据边缘位置信息找到目标物，根据目标物的信息确定目标物的类型，选择合适的方法来将目标物清除。比如说，目标物为家禽排泄物，用户选择扫帚或其它的清洁用具，将家禽排泄物清除，之后将家禽排泄物已经被清除的信息通过用户终端发送给机器人。进一步地，用户终端为手机等可以打开地图的手持终端，用户通过打开地图可以看到机器人标记的目标物所在位置，更进一步地，通过终端用户还可以将目标物已经被清除的信息反馈到机器人，以便于机器人进行下一步的处理。应当指出的是，步骤s400将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端，可以在步骤s330避开目标物所处区域之前，也可以在步骤s330避开目标物所处区域之后进行，即机器人可以获取目标物边缘位置信息并标记之后直接将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端进行显示，再避开目标物所处区域，也可以是避开目标物所处区域后，将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端进行显示。

在一个实施例中，请继续参阅图2，步骤s400之后，该方法还包括步骤s500。

步骤s500，当接收用户终端发送的目标物已经被清除的信息时，清除对目标物所处区域的边缘位置信息的标记。具体地，在接收的用户终端发送的目标物已经被清除的信息之后，机器人可以选择回到之前被标记的区域继续完成该区域的工作之后，再清除对该区域边缘位置信息的标记，也可以是直接清除对目标物所处区域边缘位置信息的标记，完成其他区域的工作之后再回到之前被标记的区域，完成该区域的工作。进一步地，当机器人再次经过之前被标记过的目标物所处区域时，若标记已经被清除，则机器人不用绕行，继续当前工作和探测；若标记仍没有被清除，则机器人继续绕行，避开所标记的目标物所处区域。机器人在目标物已经被清除的情况下，清除对目标物所处区域的标记，避免机器人再次工作时，会避开这个区域。

在一个实施例中，目标物包括排泄物和/或危险品。具体地，排泄物可以是家禽、宠物或其它动物的排泄物，危险品可以是坚硬物体、小动物或塑料垃圾等。在机器人工作过程中，排泄物会黏在机器人上，很难清洗，并且危险品会对机器人的安全造成危害。因此，机器人需要及时的避开排泄物和/或危险品，避免对机器人的工作产生影响。

为了更好的理解机器人避障方法，下面结合具体的实施例来进行详细的解释说明。

具体地，请参阅图2，机器人为一种割草机器人，机器人采用行进过程中随时进行探测的方式进行探测，目标物为家禽排泄物，机器人采用弧形运动的方式避开家禽泄物。

割草机器人在割草的过程中，对周边环境进行拍照并得到周边环境图片，然后将拍摄得到的周边环境图片与预设的家禽排泄物图片源进行对比分析，进一步地来判断得到的周边环境图片上是否包含与预设的家禽排泄物的图片相类似的部分，从而确定是否探测到了家禽排泄物。若没有探测到家禽排泄物，割草机器人继续进行割草工作，并且在工作时继续对周边环境进行拍照和将得到照片与预设排泄物图片源进行对比分析；若探测到家禽排泄物，则通过gps获取家禽排泄物所处区域的边缘位置信息，将边缘位置信息保存并进行标记，并将边缘位置信息和所拍摄的对应区域的图片发送到手机终端进行显示，用户通过手机可以知道家禽排泄物所处的区域，然后对家禽排泄物进行清理，通过手机终端，用户还可以在清理完成家禽排泄物之后向割草机器人发送已经清理完成的信息。割草机器人接收到用户发送的已经清理完成的信息之后，清除之前对家禽排泄物所处区域边缘位置信息的标记，进一步地，割草机器人还将返回排泄物所处区域，完成对该区域的工作。

上述机器人避障方法，机器人实时地对周边环境进行探测，对所探测到的信息进行分析，判断信息是否包含所要避开的目标物，从而机器人对目标物进行躲避。通过上述机器人避障方法，机器人可以有效地避开排泄物和/或危险品，从而避免排泄物对机器人造成污染或损害。

请参阅图4，一种机器人避障装置，包括探测模块110、判断模块120和躲避模块130。

探测模块110用于对周边环境进行探测并得到探测信息。

机器人在工作的同时，对周边环境进行探测，具体地，机器人对周边环境进行探测的方式不唯一，可以是在机器人行进过程中实时地进行探测并得到探测信息，也可以是机器人行走一定的距离，就停下来对周边的环境进行探测并且得到探测信息，又或者是采用其它的方式来对周边环境进行探测，只要能够实现对周边环境的探测即可。

判断模块120用于将探测信息与预设参考信息进行对比分析，判断是否探测到需要避开的目标物。

具体地，机器人进行探测为采用图像识别或感应的方式对周边环境进行探测，感应是指机器人采用特定的传感器对周边环境进行探测，将感应得到的周边环境的信息与预设的所需要避开目标物的信息进行对比分析，从而判断是否探测到所需要避开的目标物，这里感应探测得到的信息可以是周边环境中物体的形状，还可以是其它可以用来区分物体种类的信息。图像识别是指机器人通过摄像头对周边环境进行拍照，得到周边环境的图片，然后将得到的周边环境的图片与所要避开目标物的图片源进行对比分析，进而判断是否探测到所需要避开的目标物。

图像识别和感应都可以通过建模的方式来进行，进一步地，图像识别建模可以是机器人通过对大量的所需要避开的目标物的图片进行学习，根据每一种所需要避开的目标物之间的相似性，对每一种所需要避开的目标物建立一个原型，所有的原型一起构成图像识别的模型，将机器人通过摄像头所拍摄的周边环境图片与所构建的模型进行匹配，如果能找到相对应的原型，就说明探测到了所需要避开的目标物；感应建模也可以采用与图像识别建模相类似的方式，建立相应的感应模型，将感应得到的感应信息与所构建的感应模型进行匹配，从而判断是否感应到了所需要避开的目标物。机器人通过摄像头实时地对周边环境进行拍照并且采用特定的传感器实时地进行感应探测，避免发生对周边环境进行探测时出现遗漏的情况。更进一步地，机器人在进行探测时可以选择图像识别探测和感应探测中的其中一种，可以节约成本；还可以同时采用两种探测方式，进一步地提高探测的准确度。

躲避模块130用于当探测到需要避开的目标物时，则避开目标物所处区域。

具体地，机器人对拍照得到的图片与预设的所需要避开的目标物的图片进行对比分析，或者对感应得到的感应信息与预设的信息进行对比分析之后，发现机器人拍照得到的图片上包含有预设所需要避开的目标物的图像，或者感应信息与预设的信息相一致，机器人将避开所需要避开目标物所处的区域。进一步地，机器人可以采用绕行的方式避开，即探测到所需要避开的目标物之后，机器人向左或向右以圆弧形式的路径避开目标物所处的区域，然后回到原来的路线上来，继续之前的工作并进行探测。应当指出的是，在这里机器人进行绕行不一定采用圆弧路径的方式，还可以采用折线路径的方式绕行，然后回到原来的路线上来，继续之前的工作并进行探测。更进一步地，机器人还可以直接避开目标物所处的区域，重新选择一条路线进行工作，不再回到之前的工作路线。

在一个实施例中，请参阅图5，躲避模块130具体包括获取单元131、标记单元132和避开单元133。

获取单元131用于当探测到需要避开的目标物时，则获取目标物所处区域的边缘位置信息。

具体地，以gps为例，机器人设置有gps，能够实时地对机器人本身所处位置进行定位，当探测到需要避开的目标物时，机器人还可以测量出机器人和所探测到目标物的距离和方位，通过机器人gps的定位和所测得的距离与方位，就可以到的目标物所处区域的具体边缘位置信息。应当指出的是，获取目标物所处区域的边缘位置信息的方法并不唯一，还可以采用超声定位、视觉导航定位、slam、光反射定位等的方式。以超声定位和slam定位为例，采用超声波定位，在机器人身上4个朝向安装4个超声波传感器，对目标物所处区域进行分区，由超声波传感器测距形成坐标，进而得到目标物所处区域的边缘位置信息；采用slam定位，机器人在行进过程中，实时地根据位置估计和传感器数据进行自身定位，同时建造增量式地图，当探测到所要避开的目标物时，将目标物所处区域的边缘位置信息进行标记并在所构建的地图上显示，将带有目标物标记信息的地图发送到用户终端进行显示。

标记单元132用于对目标物所处区域的边缘位置信息进行标记保存。具体地，机器人获取到目标物所处区域的边缘位置信息之后，保存这个边缘位置信息，并且对这个边缘位置信息进行标记。当机器人再次行走或工作到这个区域时，由于该区域已经被标记，机器人将会自动避开该区域。

避开单元133用于避开目标物所处区域。具体地，机器人采用绕行的方式避开目标物所处区域。避免目标物对机器人的工作产生不利影响。

在一个实施例中，请参阅图6，该装置还包括发送模块140。

发送模块140用于将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端。具体地，在标记单元132对目标物所处区域的边缘位置信息进行标记保存之后，发送模块140将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端。具体地，用户在用户终端接收到目标物的信息和边缘位置信息之后，根据边缘位置信息找到目标物，根据目标物的信息确定目标物的类型，选择合适的方法来将目标物清除。比如说，目标物为家禽排泄物，用户选择扫帚或其它的清洁用具，将家禽排泄物清除，之后将家禽排泄物已经被清除的信息通过用户终端发送给机器人。进一步地，用户终端类型不唯一，可以是手机、平板和电脑等带有显示屏的设备，机器人将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端进行显示，用户可以通过终端得到目标物的信息和边缘位置信息，从而将目标物清除。进一步地，用户终端为手机等可以打开地图的手持终端，用户通过打开地图可以看到机器人标记的目标物所处区域的边缘位置信息，更进一步地，通过终端用户还可以将目标物已经被清除的信息反馈到机器人，以便于机器人进行下一步的处理。

在一个实施例中，请继续参阅图6，该装置还包括清除模块150。

清除模块150用于接收用户终端发送的目标物已经被清除的信息，并清除对目标物所处区域的边缘位置信息的标记。具体地，在发送模块140将目标物所处区域的边缘位置信息和探测信息发送到用户终端之后，清除模块150接收到用户终端发送的目标物已经被清除的信息时，清除对目标物所处区域的边缘位置信息的标记。在接收用户终端发送的目标物已经被清除的信息之后，机器人可以选择回到之前被标记的区域继续完成该区域的工作之后，再清除对该区域边缘位置信息的标记，也可以是直接清除对目标物所处区域边缘位置信息的标记，完成其他区域的工作之后再回到之前被标记的区域，完成该区域的工作。进一步地，当机器人再次经过之前被标记过的目标物所处区域时，若标记已经被清除，则机器人不用绕行，继续当前工作和探测；若标记仍没有被清除，则机器人继续绕行，避开所标记的目标物所处区域。机器人在目标物已经被清除的情况下清除对目标物所处区域的标记，避免机器人再次工作时，会避开这个区域。

上述机器人避障装置，机器人实时地对周边环境进行探测，对所探测到的信息进行分析，判断信息是否包含所要避开的目标物，从而机器人对目标物进行躲避。机器人可以有效地避开排泄物和/或危险品，从而避免排泄物对机器人造成污染或损害。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述机器人避障方法中任意一项的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述机器人避障方法中任意一项的步骤。

上述计算机设备及存储介质，机器人实时地对周边环境进行探测，对所探测到的信息进行分析，判断信息是否包含所要避开的目标物，从而机器人对目标物进行躲避。机器人可以有效地避开排泄物和/或危险品，从而避免排泄物对机器人造成污染或损害。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。