智能设备行走路径选择方法、智能设备及存储介质与流程

本发明涉及移动智能设备领域，尤其涉及一种智能设备行走路径选择方法智能设备及存储介质。

背景技术：

现今社会，可移动智能设备(包括机器人)越来越普及，但智能设备室内自动行走方案普遍存在低效且高成本的问题。现有技术通过预先构建室内地图确定智能设备是否能通过并行走，但室内环境经常变化，导致需要经常修正地图信息；或者在不构建室内地图的情况下通过简单的扫描判断智能设备能否通过并行走，但因复杂的室内环境，室内允许智能设备通过的通路较多，造成计算成本和实现硬件成本也相对较高。

技术实现要素：

在某些场景，例如开关电器，移动物体等，智能设备室内行走的主要路径应与人的行走路径基本重合，所以智能设备的路径的选择应该是人能通过的空间，而不是智能设备能通过的空间。

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种智能设备行走路径选择方法、智能设备及存储介质，选择人体可通过空间作为行走的选择依据，实现高效且低成本的方案。

本发明提供了一种智能设备行走路径选择方法，包括以下步骤：

在移动至目标位置的行走过程中，获取位于行走方向前方的路径的路径信息；

根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径；

基于选取出的所述允许人体通过的路径进行行走。

优选地，所述路径信息包括路径允许通过的最大高度和最大宽度；

则所述根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径，具体包括：

从所述路径信息中提取出所述路径允许通过的最大高度和最大宽度；

当判断所述最大高度大于预设的高度阈值且所述最大宽度大于预设的宽度阈值时，确定所述路径为允许人体通过的路径。

优选地，所述高度阈值及所述宽度阈值通过对预定的目标人体进行扫描获得；或者，

所述高度阈值及所述宽度阈值通过接收用户在提供的输入界面输入的数值获得；或者，

所述高度阈值及所述宽度阈值为系统默认设定的数值。

优选地，在所述根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径之后，还包括：

当根据所述路径信息选取出至少两条允许人体通过的路径时，获取每条路径的第一方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置形成的第二方向矢量的夹角；其中，所述第一方向矢量由路径的走向及所述智能设备的当前行走方向生成；则所述基于选取出的所述允许人体通过的路径进行行走，具体为：

选取与最小夹角对应的路径作为行走路径，并根据所述行走路径进行行走。

优选地，还包括：

当根据所述路径信息无法选出允许人体通过的路径时，则根据所述路径信息判断是否存在允许智能设备本身通过的路径；

若是，则根据选取出的允许智能设备本身通过的路径进行行走；

若否，确定行走方向前方为无效路径，调整自身行走方向并重新获取位于行走方向前方的路径的路径信息。

优选地，所述路径信息通过识别由摄像头采集的行走方向前方的路径图像获得；或者，所述路径信息通过提取由红外线探测器扫描的行走方向前方的空间分布获得；或者，所述路径信息通过收集由超声波探测器探测的行走方向前方的空间物体分布获得。

本发明还提供了一种智能设备，包括：

路径获取模块，用于在移动至目标位置的行走过程中，获取位于行走方向前方的路径的路径信息；

路径选取模块，用于根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径；

行走模块，用于基于选取出的所述允许人体通过的路径进行行走。

优选地，所述路径信息包括路径允许通过的最大高度和最大宽度；

则所述路径选取模块，具体包括：

提取单元，用于从所述路径信息中提取出所述路径允许通过的最大高度和最大宽度；

确定单元，用于当判断所述最大高度大于预设的高度阈值且所述最大宽度大于预设的宽度阈值时，确定所述路径为允许人体通过的路径。

优选地，所述高度阈值及所述宽度阈值通过对预定的目标人体进行扫描获得；或者，

所述高度阈值及所述宽度阈值通过接收用户在提供的输入界面输入的数值获得；或者，

所述高度阈值及所述宽度阈值为系统默认设定的数值。

优选地，还包括：

路径选择模块，用于当根据所述路径信息选取出至少两条允许人体通过的路径时，获取每条路径的第一方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置形成的第二方向矢量的夹角；其中，所述第一方向矢量由路径的走向及所述智能设备的当前行走方向生成；

则所述行走模块，具体用于：

选取与最小夹角对应的路径作为行走路径，并根据所述行走路径进行行走。

优选地，还包括：

判断模块，用于当根据所述路径信息无法选出允许人体通过的路径时，则根据所述路径信息判断是否存在允许智能设备本身通过的路径；

选择模块，用于若是，则根据选取出的允许智能设备本身通过的路径进行行走；

无效模块，用于若否，确定行走方向前方为无效路径，调整自身行走方向并重新获取位于行走方向前方的路径的路径信息。

优选地，所述路径信息通过识别由摄像头采集的行走方向前方的路径图像获得；或者，所述路径信息通过提取由红外线探测器扫描的行走方向前方的空间分布获得；或者，所述路径信息通过收集由超声波探测器探测的行走方向前方的空间物体分布获得。

本发明还提供了一种智能设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述中任意一项所述的智能设备行走路径选择方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的智能设备行走路径选择方法。

本发明提供了一种智能设备行走路径选择方法、智能设备及存储介质，通过获取位于行走方向前方的路径的路径信息，并根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径并进行行走，以允许人通过的路径作为行走路径选择，主要行走路径更为简单有效，而允许人通过的路径较智能设备能通过的路径少且允许人通过的路径变动比较少，路径修正算法要求更简单，降低了能耗和计算成本，内存运行更加高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，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是本发明第一实施例提供的智能设备行走路径选择方法的流程示意图。

图2是本发明第二实施例提供的智能设备行走路径选择方法的流程示意图。

图3是本发明第二实施例提供的智能设备行走路径选择方法中出现两条可选择允许人体通过的路径的示意图。

图4是本发明第三实施例提供的智能设备行走路径选择方法的流程示意图。

图5是本发明第四实施例提供的智能设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种智能设备行走路径选择方法，其可由智能设备来执行，并包括以下步骤：

s10，在移动至目标位置的行走过程中，获取位于行走方向前方的路径的路径信息。

在本发明实施例中，所述智能设备为具有行走移动能力的智能设备，如机器人、机器狗、机器清洁工等。所述智能设备可接收服务室内的用户下达的目标指令例如到达门口、控制电器开关或者移动茶杯等，则所述智能设备通过对服务器进行检测获取目标，进而获取所述目标的目标位置，例如客厅吊灯的开关位置，做好移动至所述目标位置的准备。

在本发明实施例中，在移动至目标位置的行走过程中，所述智能设备获取位于行走方向前方的路径的路径信息。其中，所述路径信息可以通过识别由摄像头采集的行走方向前方的路径图像获得，也可以通过提取由红外线探测器扫描的行走方向前方的空间分布信息获得，还可以通过收集由超声波探测器探测的行走方向前方的空间物体分布获得。当然，在本发明的其他实施例中，所述路径信息还可通过由摄像头采集的路径图像并结合距离传感器的距离探测功能和方向传感器的方向识别功能获得，或者也可以通过由红外探测器扫描的空间分布信息并结合距离传感器的距离探测功能和方向传感器的方向识别功能获得，或者还可以通过收集由超声波探测器探测的行走方向前方的空间物体分布结合摄像头采集的路径图像获得，或者所述路径信息可以通过超声波、传感器、红外线及摄像头的各种组合形式获得，所述传感器与红外线用于感知行走路径前方的空间分布，例如有无障碍物等，所述摄像头用于采集行走路径前方的路径图像，所述超声波，用于探测行走方向前方的物体分布，通过被测物体的反射、回波接收后的时差来测量被测距离的距离，所述传感器、红外线、超声波结合摄像头获取行走路径前方更为精确的路径信息。

此外，在本发明的其他实施例中，还可通过其他方式来获取行走方向前方的路径信息，这些方案均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。

s20，根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径。

在本发明实施例中，所述智能设备根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径，一般地，服务室内包括各种路径，例如，供人行走的路径，桌底下、沙发底下也可能形成路径，但是桌底下、沙发底下的这些路径由于变化比较大，导致行走可能更多更复杂。而人行走的路径则具有相对的稳定性，在某些场景里例如开关电器，移动茶杯等，智能设备室内行走的主要路径应与人的基本路径基本重合，所以路径的选择应该是人能通过的空间，而不是智能设备能通过的空间，因此考虑以允许人体通过的路径作为所述智能设备的行走路径。

在本发明实施例中，所述路径信息包括路径允许通过的最大高度和最大宽度，则在存在只有一条可允许人体通过的路径的情况下，所述智能设备根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径具体包括：所述智能设备从所述路径信息中提取出所述行走方向前方的路径允许通过的最大高度和最大宽度，当判断所述最大高度大于预设的高度阈值且所述最大宽度大于预设的宽度阈值时，确定所述路径为允许人体通过的路径。其中，所述高度阈值及所述宽度阈值通过对预定的目标人体进行扫描获得，例如通过对服务室内身高最小的用户进行扫描获取其身高数据和身形数据分别作为高度阈值和宽度阈值；或者，所述高度阈值及所述宽度阈值通过接收用户在提供的输入界面输入的数值获得，例如在首次进入服务室内时，所述智能设备提供输入界面以供服务室内的用户输入用户自身设定的允许人体通过的范围；或者，所述高度阈值及所述宽度阈值为系统默认设定的数值，例如所述智能设备设定默认允许人体通过的范围数值，再扫描对服务室内身高最小的用户的身高数据和身形数据进行容错。

在本发明实施例中，所述路径信息还可包括所述路径上是否存在障碍物及所述障碍物的体积。则在存在只有一条可允许人体通过的路径的情况下，所述智能设备根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径具体包括：所述智能设备从所述路径信息中提取出所述行走方向前方的路径允许通过的最大高度和最大宽度、所述路径上是否存在障碍物及所述障碍物的体积，当判断所述最大高度大于预设的高度阈值且所述最大宽度大于预设的宽度阈值，同时满足所述路径上没有障碍物或者所述路径上存在体积小于预设的体积阈值的障碍物时，确定所述路径为允许人体通过的路径。其中，所述体积阈值通过设定一默认平均数值并扫描获取服务室内的用户所能跨过的高度进行容错获得。

s30，基于选取出的所述允许人体通过的路径进行行走。

在本发明实施例中，所述智能设备基于选取出的所述允许人体通过的路径进行行走，即所述智能设备判断行走方向前方的路径为允许人体通过的路径，则进行行走。

综上所述，本发明提供了一种智能设备行走路径选择方法，通过获取位于行走方向前方的路径的路径信息，并根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径并进行行走，以允许人通过的路径作为行走路径选择，主要行走路径更为简单有效，而允许人通过的路径较智能设备能通过的路径少且允许人通过的路径变动比较少，路径修正算法要求更简单，降低了能耗和计算成本，内存运行更加高效。

为了便于对本发明的理解，下面将对本发明的一些优选实施例做更进一步的描述。

本发明第二实施例：

请参阅图2，在本发明第一实施例的基础上，在所述s20之后，还包括：

s40，当根据所述路径信息选取出至少两条允许人体通过的路径时，获取每条路径的第一方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置形成的第二方向矢量的夹角；其中，所述第一方向矢量由路径的走向及所述智能设备的当前行走方向生成。则所述s30，具体为：选取与最小夹角对应的路径作为行走路径，并根据所述行走路径进行行走。

在本发明实施例中，所述智能设备在所述步骤s20选取出允许人体通过的路径，考虑到服务室内的布置各有不同，在某个路口可能会有多条路径延伸出来，即根据所述路径信息选取出的允许人体通过的路径可能存在两条或两条以上。请参阅图3，当根据所述路径信息选取出两条允许人体通过的有效路径时，根据路径的走向及所述智能设备的当前行走方向生成所述第一方向矢量，根据所述智能设备指向所述目标位置的方向生成第二矢量，所述智能设备计算每条路径的第一方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置形成的第二方向矢量的夹角的夹角大小，分别计算第一条路径的夹角α及第二条路径的夹角β的大小，两条路径中第一条路径的路径方向的第一方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置的第二方向矢量形成的夹角α与第二条路径的路径方向的第三方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置的第二方向矢量形成的夹角β相比较下，通常情况下夹角小的路径行走到目标位置的路径更短的概率更高，因此选择夹角小的路径作为接下来的行走路径并根据所述行走路径进行行走，有利于减少计算成本及能耗，同时能更快到达目标位置。特别说明的是，在本发明实施例中，所述智能设备根据所述路径信息选取出两条允许人体通过的有效路径后，经过计算得出第一条路径的路径方向的第一方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置的第二方向矢量形成的夹角α与第二条路径的路径方向的第三方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置的第二方向矢量形成的夹角β的大小相等时，则所述智能设备按照原行走方向继续行走。

当然，需要说明的是，在本发明的其他实施例中，在获得多条可行走的路径(即多条允许人体通过的路径)时，还可通过其他优化算法来确定出一条到达目标位置更短的路径，这些方案均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。

本发明第三实施例：

请参阅图4，在本发明第一个实施例的基础上，还包括：

s50，当根据所述路径信息无法选出允许人体通过的路径时，则根据所述路径信息判断是否存在允许智能设备本身通过的路径。

s60，若是，则根据选取出的允许智能设备本身通过的路径进行行走。

s70，若否，确定行走方向前方为无效路径，调整自身行走方向并重新获取位于行走方向前方的路径的路径信息。

在本发明实施例中，所述智能设备从所述路径信息中提取所述路径是否存在障碍物及所述障碍物体积的相关信息，当获取到所述路径存在障碍物且所述障碍物体积大于预设的障碍物的体积阈值时，即行走方向前方的路径为人体无法通过的路径，则再次根据所述路径信息判断所述行走方向前方的路径是否允许智能设备本身通过，例如所述障碍物的体积大于预设的障碍物的体积阈值，留下的剩余通道使人体无法通过但能使智能设备通过，当检测到所述行走方向前方的路径虽不允许人体通过但允许智能设备通过时，则沿所述行走方向继续行走；当检测到所述行走方向前方的路径也不允许智能设备通过时，则确定行走方向前方的路径为无效路径，调整自身行走方向并重新获取位于行走方向前方的路径的路径信息进行判断是否存在允许人体通过或者虽不允许人体通过但允许智能设备通过的路径，直到获取到允许人体通过的路径或允许智能设备通过的路径进行行走。其中，所述体积阈值为不影响人体行走的障碍物的体积，通过设定一默认平均数值并扫描获取服务室内的用户所能跨过的高度进行容错获得。

在本发明实施例中，所述智能设备从所述路径信息中提取出所述路径允许通过的最大高度和最大宽度，当判断所述最大高度小于预设的高度阈值或所述最大宽度小于预设的宽度阈值时，即行走方向前方的空间无法使服务室内的用户通过，则再次根据所述路径信息判断所述行走方向前方的路径是否允许智能设备本身通过，例如所述路径的高度虽使人体无法通过但能使智能设备通过，当检测到所述行走方向前方的路径虽不允许人体通过但允许智能设备通过时，则沿所述行走方向继续行走；当检测到所述行走方向前方的路径也不允许智能设备通过时，则确定行走方向前方为无效路径，调整自身行走方向并重新获取位于行走方向前方的路径的路径信息，直到获取到允许人体通过的路径或允许智能设备通过的路径进行行走。

请参阅图5，本发明第四实施例提供了一种智能设备，包括：

路径获取模块10，用于在移动至目标位置的行走过程中，获取位于行走方向前方的路径的路径信息。

路径选取模块20，用于根据所述路径信息选取出允许人体通过的路径。

行走模块30，用于基于选取出的所述允许人体通过的路径进行行走。

优选地，所述路径信息包括路径允许通过的最大高度和最大宽度。

则所述路径选取模块20，具体包括：

提取单元，用于从所述路径信息中提取出所述路径允许通过的最大高度和最大宽度。

确定单元，用于当判断所述最大高度大于预设的高度阈值且所述最大宽度大于预设的宽度阈值时，确定所述路径为允许人体通过的路径。

优选地，所述高度阈值及所述宽度阈值通过对预定的目标人体进行扫描获得。

或者，所述高度阈值及所述宽度阈值通过接收用户在提供的输入界面输入的数值获得。

或者，所述高度阈值及所述宽度阈值为系统默认设定的数值。

优选地，还包括：

路径选择模块，用于当根据所述路径信息选取出至少两条允许人体通过的路径时，获取每条路径的第一方向矢量与所述智能设备指向所述目标位置形成的第二方向矢量的夹角；其中，所述第一方向矢量由路径的走向及所述智能设备的当前行走方向生成。

则所述行走模块30，具体用于：

选取与最小夹角对应的路径作为行走路径，并根据所述行走路径进行行走。

优选地，还包括：

判断模块，用于当根据所述路径信息无法选出允许人体通过的路径时，则根据所述路径信息判断是否存在允许智能设备本身通过的路径。

选择模块，用于若是，则根据选取出的允许智能设备本身通过的路径进行行走。

无效模块，用于若否，确定行走方向前方为无效路径，调整自身行走方向并重新获取位于行走方向前方的路径的路径信息。

优选地，所述路径信息通过识别由摄像头采集的行走方向前方的路径图像获得；或者，所述路径信息通过提取由红外线探测器扫描的行走方向前方的路径信息获得；或者，所述路径信息通过收集由超声波探测器探测的行走方向前方的空间物体分布获得。

本发明第五实施例提供的智能设备。该实施例的智能设备包括：摄像头、传感器、红外线探测器、处理器、存储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，例如智能设备行走路径选择程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个智能设备行走路径选择方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s10。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述智能设备中的执行过程。

所述智能设备可以是具有行走移动能力的智能设备，如机器人、机器狗、机器清洁工等。所述智能设备可包括，但不仅限于，摄像头、传感器、红外线探测器、处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是智能设备的示例，并不构成对智能设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述智能设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，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，所述处理器是所述智能设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个智能设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述智能设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据智能设备的使用所创建的数据(比如音频数据、图像数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述智能设备集成的模块/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取存储介质中。基于这样的理解，本发明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的硬件来完成，所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，所述计算机程序包括计算机程序代码，所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。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所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、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读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，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。