一种基于二进制指数统计高效角落避障方法_2

文档序号:9615862阅读:来源:国知局
br>[0038]反之,当障碍物出现在右边区域时,左边的障碍物到机器人的平均距离left_avg小于左边的障碍物到机器人的平均距离right_avg,机器人向右转,并记录转向标识0。
[0039]向左或右边旋转一定的角度,比如可以是预定为角度0.4rad (用弧度表示)。接下来,当机器人向右旋转了一定的角度后(也可以预定旋转次数,比如,向右旋转两次后),重新检测周围环境。
[0040]当机器人离开角落后,将原来的统计数据清空,并等到下一次开始转向的时候,重新开始统计每一次的转向数据。当机器人运行的距离超过本身长度的2倍时,也会清空之前统计的转向数据,以免机器人因为多次的转向而误以为自己处于角落之中,避免发生错误判断。
[0041]实施例2
[0042]但是当机器人陷入角落之后,机器人在重新检测周围环境后,便会发现自己依旧存在于角落中。
[0043]如图2所示,机器人发现右侧障碍物平均距离right_avg更小,于是向左旋转预定角度0.4rad,并记为1,重新检测环境,发现左侧障碍物平均距离left_avg更小,于是向右旋转0.4rad,并记为0。
[0044]因为判断左右障碍物的原因,机器人在死角中不停的转向,于是开始不停的左右摆动陷入死循环,则统计的数据将会呈现出101010……这样的无限循环数。出现了 1010这样的转向统计数据。所以每当统计数据出现机器人出现像1010这样的数据时,表明机器人已经进入了一个死角。
[0045]为了让机器人能够走出死角,让机器人在角落里进行连续两次右转,每次旋转一个固定的角度。当机器人经过两次右转后,重新统计转向数据。如果机器人依旧处于角落中,则将原来旋转的角度加倍,再一次进行两次旋转,这样进行迭代,指导机器人能够离开角落。
[0046]同理在010101……这样的情况向,机器人也可以掉头走出角落。
[0047]以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种基于二进制指数统计高效角落避障方法,其特征在于,所述方法包括:机器人在前进方向扫描出扇形区域,扇形圆心为顶点的射线将扇形区域分为左半区和右半区; 步骤1,机器人对左半区和右半区进行扫描,发现障碍物时: 一一机器人判断出障碍物出现在其中一个半区时,机器人以第一预定角度向另一个半区方向转向; 一一机器人判断出障碍物同时出现在两个半区时,比较两个半区障碍物到机器人的平均距离,选择相对较大平均距离的障碍物所在半区方向,以第一预定角度转向; 其中,转向第一方向计录为1,转向第二方向计录为ο ;当机器人出现1010的循环统计数据后,则认为进入角落,并以第二预定角向第二方向转向;当机器人出现0101的循环统计数据后,则认为进入角落,并以第二预定角度向第一方向转向,其中第二预定角度大于第一预定角度; 步骤2,继续扫描障碍物并重新统计转向数据: ——如果在扫描区域内未发现障碍物,则表示离开角落; ——如果仍然出现1010的循环统计数据,则以比前一次转向更大的角度向第二方向转向,如果仍然出现0101的循环统计数据,则以更大角度向第一方向转向; 重复步骤2,直至扫描区域内未发现障碍物。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述循环统计数据统计至少为2次循环。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,机器人运行距离多自身长度的1.5倍时,重置之前的统计的数据。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,机器人离开角落后,重置之前统计的数据。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述扇形区域角度为至少45°。6.一种机器人,其特征在于,包括距离传感器,所述距离传感器在机器人正面扫描出一个扇形区域,并且通过以扇形区域圆心为顶点的射线将扇形区域分成左半区和右半区;其中: 所述距离传感器对左半区和右半区是否存在障碍物、以及障碍物距离进行判断: 一一机器人判断出障碍物出现在其中一个半区时,机器人以第一预定角度向另一个半区方向转向; 一一机器人判断出障碍物同时出现在两个半区时,比较两个半区障碍物到机器人的平均距离,选择相对较大平均距离的障碍物所在半区方向,以第一预定角度转向; 其中,转向第一方向计录为1,转向第二方向计录为0 ;当机器人出现1010的循环统计数据后,则认为进入角落,并以第二预定角向第二方向转向;当机器人出现0101的循环统计数据后,则认为进入角落,并以第二预定角度向第一方向转向,其中第二预定角度大于第一预定角度; 机器人继续扫描障碍物并重新统计转向数据: ——如果在扫描区域内未发现障碍物,则表示离开角落; ——如果仍然出现1010的循环统计数据,则以比前一次转向更大的角度向第二方向转向,如果仍然出现0101的循环统计数据,则以比前一次转向更大的角度向第一方向转向;机器人重复扫描和统计转向数据,直至扫描区域内未发现障碍物。7.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,所述循环统计数据统计至少为2次循环。8.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,所述扇形区域角度为至少45°。9.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,机器人离开角落后,重置之前统计的数据。10.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,机器人运行距离多自身长度的1.5倍时,重置之前的统计的数据。
【专利摘要】本发明提供了一种基于二进制指数统计高效角落避障方法、以及一种机器人,其特征在于,包括距离传感器,所述距离传感器在机器人正面扫描出一个扇形区域,并且通过以扇形区域圆心为顶点的射线将扇形区域分成左半区和右半区;所述距离传感器对左半区和右半区是否存在障碍物、以及障碍物距离进行判断,并根据判断的距离进行向左或右旋转,如果陷入死角,则加大旋转角度,进行迭代。本发明通过3-4次的迭代,就可以让机器人顺利的从角落中离开。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN105373123
【申请号】CN201510712849
【发明人】张新宇, 符国和, 罗凯
【申请人】华东师范大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月28日
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