一种机器人运动控制方法、装置和存储介质与流程

文档序号:17184301发布日期:2019-03-22 21:12阅读:133来源:国知局
一种机器人运动控制方法、装置和存储介质与流程

本发明涉及人工智能技术领域,尤其涉及一种机器人运动控制方法、装置和存储介质。



背景技术:

机器人的路径规划是机器人研究领域中非常重要的问题,总的控制目标是使机器人运动到目标点,总的约束是在整个过程中,机器人不碰到任何一个障碍物。但是,由于机器人运动的环境实时发生变化,机器人在按照规划的路径运动过程中随时都可能出现障碍物,因此,机器人避障技术也是机器人研究院领域的重要分支之一。

现有的机器人避障技术中,在机器人运动过程中检测到障碍物时采用旋转躲避以及重新规划路径绕行的策略,这种避障策略增加了处理资源的开销,避障效果也较差。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种机器人运动控制方法,用以降低机器人避障过程中的资源开销,提高机器人避障效果。

第一方面,提供一种机器人运动控制方法,包括:

在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物类型;

从预先存储的障碍物类型与避障策略之间的对应关系中,查找确定出的障碍物类型对应的避障策略,并控制机器人执行所述避障策略。

可选地,所述障碍物类型包括非快速运动障碍物和快速运动障碍物;以及在预先存储的障碍物类型与避障策略之间的对应关系中,非快速运动障碍物对应的避障策略为按照重新规划的路径绕过所述障碍物;快速运动障碍物对应的避障策略为暂停运动。

可选地,如果确定所述障碍物为快速运动障碍物,本发明实施例提供的机器人运动控制方法,还包括:

如果机器人暂停运动n秒内检测到所述障碍物不存在,控制机器人按照所述规划路径继续运动;

如果机器人暂停运动n秒后检测到所述障碍物仍存在,控制机器人按照重新规划的路径绕过所述障碍物。

可选地,n为预设值或者n为根据所述障碍物的运动速度确定出的。

可选地,若机器人暂停运动n秒后检测到所述障碍物仍存在,还包括:

如果重新规划路径失败,则根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第一处理策略。

可选地,所述失败原因类型包括执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径;以及

根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第一处理策略,具体包括:

如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息;

如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,则控制机器人播报预设的第二语音提示信息。

可选地,如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,还包括:

如果机器人执行任务时间超时后,检测到所述障碍物仍然存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

可选地,如果确定所述障碍物为快速运动障碍物,则本发明实施例提供的智能机器人控制方法,还包括:

在机器人暂停时,控制机器人播报第三语音提示信息。

可选地,如果确定所述障碍物为非快速运动障碍物,本发明实施例提供的机器人运动控制方法,还包括:

如果重新规划路径失败,则根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第二处理策略。

可选地,所述失败原因类型包括执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径;以及

根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第二处理策略,具体包括:

如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,则控制机器人暂停运动,并控制机器人播报预设的第二语音提示信息;

如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

可选地,如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,还包括:

如果机器人暂停运动m秒之后检测到所述障碍物仍存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

可选地,在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物类型,具体包括:

在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物的运动速度;

判断所述障碍物的运动速度是否大于速度阈值;

如果是,则确定所述障碍物为快速运动障碍物;

如果否,确定所述障碍物为非快速运动障碍物。

可选地,利用激光按照设定的扫描频率检测规划路径上的障碍物;以及

在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物的运动速度,具体包括:

在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,获取所述障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息;

根据两次激光扫描数据中的位置信息和时间间隔确定所述障碍物的移动速度。

可选地,所述激光扫描数据中还包括与障碍物之间的距离信息;以及

在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,获取所述障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息,具体包括:

在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,根据所述距离信息确定与障碍物之间的距离小于预设距离阈值时,获取所述障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息。

可选地,在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,当根据所述距离信息确定与障碍物之间的距离不小于预设距离阈值时,还包括:

控制机器人降低运动速度。

第二方面,提供一种机器人运动控制装置,包括:

确定单元,用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物类型;

查找单元,用于从预先存储的障碍物类型与避障策略之间的对应关系中,查找确定出的障碍物类型对应的避障策略;

控制单元,用于控制机器人执行所述避障策略。

可选地,所述障碍物类型包括非快速运动障碍物和快速运动障碍物;以及在预先存储的障碍物类型与避障策略之间的对应关系中,非快速运动障碍物对应的避障策略为按照重新规划的路径绕过所述障碍物;快速运动障碍物对应的避障策略为暂停运动。

可选地,所述控制单元,还用于如果所述确定单元确定所述障碍物为快速运动障碍物,且如果机器人暂停运动n秒内检测到所述障碍物不存在,控制机器人按照所述规划路径继续运动;如果机器人暂停运动n秒后检测到所述障碍物仍存在,控制机器人按照重新规划的路径绕过所述障碍物。

可选地,n为预设值或者n为根据所述障碍物的运动速度确定出的。

可选地,所述控制单元,还用于若机器人暂停运动n秒后检测到所述障碍物仍存在,且如果重新规划路径失败,则根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第一处理策略。

可选地,所述失败原因类型包括执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径;以及

所述控制单元,具体用于如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息;如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,则控制机器人播报预设的第二语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,在机器人执行任务时间超时后,检测到所述障碍物仍然存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果所述确定单元确定所述障碍物为快速运动障碍物,在机器人暂停时,控制机器人播报第三语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果所述确定单元确定所述障碍物为非快速运动障碍物,且如果重新规划路径失败,则根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第二处理策略。

可选地,所述失败原因类型包括执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径;以及

所述控制单元,具体用于如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,则控制机器人暂停运动,并控制机器人播报预设的第二语音提示信息;

如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径且机器人暂停运动m秒之后检测到所述障碍物仍存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

其中,所述确定单元,具体用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物的运动速度;判断所述障碍物的运动速度是否大于速度阈值;如果是,则确定所述障碍物为快速运动障碍物;如果否,确定所述障碍物为非快速运动障碍物。

可选地,利用激光按照设定的扫描频率检测规划路径上的障碍物;以及

所述确定单元,具体用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,获取所述障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息;根据两次激光扫描数据中的位置信息和时间间隔确定所述障碍物的移动速度。

可选地,所述激光扫描数据中还包括与障碍物之间的距离信息;以及

所述确定单元,具体用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,根据所述距离信息确定与障碍物之间的距离小于预设距离阈值时,获取所述障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息。

可选地,本发明实施例提供的机器人运动控制装置,还包括减速单元,其中:

所述减速单元,用于在机器人按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,当根据所述距离信息确定与障碍物之间的距离大于预设距离阈值时,降低运动速度。

第三方面,提供一种控制设备,包括至少一个处理器、以及至少一个存储器,其中,所述存储器存储有计算机程序,当所述程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述机器人运动控制方法所述的步骤。

第四方面,提供一种计算机可读介质,其存储有可由处理器执行的计算机程序,当所述程序在处理器上运行时,使得所述处理器执行上述机器人运动控制方法所述的步骤。

本发明实施例提供的上述机器人运动控制方法、装置和存储介质,通过在检测到障碍物时识别障碍物类型,根据不同的障碍物类型执行不同的避障策略,避免了对所有障碍物均采用旋转躲避以及重新规划路径绕行的相同策略,降低了机器人避障过程中的资源开销,提高机器人避障效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例中,机器人运动控制方法的实施流程示意图;

图2为本发明实施例中,机器人运动控制装置的结构示意图;

图3为本发明实施例中,控制设备的结构示意图。

具体实施方式

为了降低机器人避障过程中的资源开销,提高机器人避障效果,本发明实施例提供了一种机器人运动控制方法、装置和存储介质。

本发明实施例中的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

在本文中提及的“多个或者若干个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明,并且在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示,其为本发明实施例提供的机器人运动控制方法的实施流程示意图,该方法的执行主体为机器人的控制设备,该控制设备具体可以是机器人内部的控制设备,也可能是与机器人通信的外部的控制设备。具体的,本发明实施例提供的机器人运动控制方法包括以下步骤:

s11、在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定检测到的障碍物类型。

本发明实施例中,根据障碍物的运动速度的不同,将障碍物划分为非快速运动障碍物和快速运动障碍物。其中,运动速度不大于一定速度阈值的障碍物为非快速运动障碍物,而运动速度大于该速度阈值的障碍物为快速运动障碍物。

具体实施时,区分非快速运动障碍物和快速运动障碍物的运动速度阈值可以根据机器人的工作环境进行设定,本发明实施例对此不进行限定。例如,机器人的工作空间为低速区域,即在其工作环境内物体的运动速度较低的话,该速度阈值可以设置的较低,例如,可以设置为0.6m/s。

s12、从预先存储的障碍物类型与避障策略之间的对应关系中,查找确定出的障碍物类型对应的避障策略。

本发明实施中,对于不同类型的障碍物,采取不同的避障策略。具体地,对于识别出的非快速运动障碍物,预先设置其对应的避障策略为按照重新规划的路径绕过障碍物;对于识别出的快速运动障碍物,预先设置其对应的避障策略为暂停运动,例如,可以设置为暂停运动n秒,其中,n为大于0的数值,其具体数值可以根据实际需要预先设定,也可以根据障碍物的运动速度确定,本发明实施例对此不进行限定,例如,可以设定为n=2.5s。

s13、控制机器人执行查找到的避障策略。

具体实施时,机器人按照规划的路径在工作空间内执行任务,例如导航任务,巡航任务等等。

机器人在按照规划路径运动的过程中,可以控制机器人利用激光按照设定的扫描周期进行扫描,以检测工作空间是否存在障碍物。如果检测到障碍物,则在激光扫描数据中包含有与障碍物之间的距离、障碍物的位置信息等数据,障碍物的位置信息可以体现为障碍物在激光图上的位置坐标。

具体实施时,激光扫描的周期可以根据实际需要进行设置,例如,可以设置为200ms,即每隔200ms扫描一次。

基于两次激光扫描数据中障碍物的位置信息可以判断出障碍物位置是否发生了变化。如果判断出障碍物位置发生变化,则可以进一步地根据两次激光扫描数据中的位置信息和时间间隔确定障碍物的运动速度。具体地,可以根据两次扫描激光图中障碍物的位置坐标,确定障碍物的运动距离,再结合两次激光扫描之间的时间间隔确定障碍物运动速度。其中,两次激光扫描数据可以为相邻两次激光扫描获得的数据,也可以为间隔一定时间的两次激光扫描数据,本发明实施例中对此不进行限定,例如,相邻两次激光扫描的时间间隔为200ms。

由于快速运动障碍物的运动属性,即使机器人扫描到障碍物,可能在两者相遇之前快速运动障碍物已经远离机器人的规划路径。因此,为了节约机器人处理资源,本发明实施例中,可以通过设定距离阈值以判断是否需要对检测到的障碍物执行避障策略。具体地,如果根据激光扫描数据中的距离信息确定与障碍物之间的距离小于预设距离阈值时,再获取障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息。如果根据激光扫描数据中的距离信息确定与障碍物之间的距离不小于预设距离阈值时,可以控制机器人降低运动速度,这样,可以为快速运动障碍物避让机器人预留时间,如果此过程中,检测到障碍物不存在了,则可以控制机器人按照规划路线继续运动。

在确定出障碍物的运动速度之后,比较障碍物运动速度与预设的速度阈值,如果障碍物的运动速度大于速度阈值,则确定障碍物类型为快速运动障碍物,如果障碍物的运动速度不大于速度阈值,则确定障碍物类型为非快速运动障碍物。根据障碍物类型的不同,本发明实施例中可以采取不同的避障策略。以下分别结合快速运动障碍物和非快速运动障碍物对应的避障策略的执行过程对本发明的实施过程进行说明。

一、针对快速运动障碍物执行的避障策略。

根据障碍物的运动速度,如果确定检测到的障碍物的运动速度大于预设速度阈值,则确定检测到的障碍物为快速运动障碍物。对于快速运动障碍物,本发明实施例中,可以在减速运动到距离该快速运动障碍物小于预设距离阈值的位置时暂停运动,例如,暂停运动n秒,n为大于0的数值。具体实施时,n值可以预先设置或者根据障碍物的运动速度确定出,例如,n可以设置为2.5秒。

在一个实施例中,在暂停运动期间,还可以播报预设的第三语音提示信息,例如,第三语音提示信息可以设置为“小豹正在赶路,请让一让”。

在暂停运动的n秒内,控制机器人按照设定的扫描周期持续检测障碍物是否存在,如果机器人暂停运动n秒内检测到所述障碍物不存在,控制机器人按照规划路径继续运动。具体实施时,在暂停运动的n秒内,如果检测到障碍区不存在,则可以控制机器人立即按照规划路径继续运动,或者在暂停运动n秒内,即使检测到障碍物不存在,控制机器人等待n秒,在n秒后,控制机器人按照规划路径继续运动。

如果机器人暂停运动n秒后检测到障碍物仍存在,控制机器人按照重新规划的路径绕过所述障碍物。路径规划技术是机器人研究领域的一个重要分支。所谓机器人的最优路径规划问题,就是依据某个或某些优化准则(如工作代价最小、行走路线最短、行走时间最短等),在其工作空间中找到一条从起始状态到目标状态的能避开障碍物的最优路径。根据对环境信息的掌握程度,路径规划可以分为两类:一类是环境信息己知的全局规划,另一类是环境信息未知的局部规划。全局规划方法依照已获取的环境信息,给机器人规划出一条路径。规划路径的精确程度取决于获取环境信息的准确程度。全局方法通常可以寻找最优解,但是需要预先知道环境的准确信息,并且计算量很大。局部规划方法侧重于考虑机器人当前的局部环境信息,让机器人具有良好的避障能力。基于此,当机器人的规划路径被障碍物阻挡时,则可以控制机器人原地旋转,寻找360度范围内的路径重新规划。

需要说明的是,如果重新规划路径失败,还可以根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第一处理策略。

其中,失败原因类型可以包括以下任一项:执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径。其中,执行任务时间超时是指执行导航任务、巡航任务等超时,尝试重新规划路径次数是指允许重新规划路径的次数,该次数可以根据实际需要设置,例如,可以设置为3次,即重新规划路径3次均未成功时确定重新规划路径失败。对于不同失败原因类型,本发明实施例中可以控制机器人采取不同的处理策略。

如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,这可能是有人故意阻拦机器人运动或者工作空间受限导致规划路径失败,这种情况下,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。例如,第一语音提示音可以设置为“我过不去了,先回去了”。

如果失败原因类型为原规划路径为唯一路径,则控制机器人播报预设的第二语音提示信息。例如,第二语音提示信息可以设置为“哎呀,我的路线好像被挡住了,请让一让”。进一步地,如果机器人执行任务时间超时后,检测到障碍物仍然存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息“我过不去了,先回去了”。

二、非快速运动障碍物。

根据障碍物的运动速度,如果确定检测到的障碍物的运动速度不大于预设速度阈值,则确定检测到的障碍物为非快速运动障碍物。对于非快速运动障碍物,本发明实施例中,执行的避障策略为按照重新规划的路径绕过障碍物,即为机器人重新规划路径。具体地,针对非快速运动障碍物阻挡机器人运动路径的应用场景,控制机器人原地旋转寻找360度范围内的路径重新规划。具体实施时,在为机器人重新规划路径后,可以控制机器人减速绕过障碍物。

与上述介绍的快速运动障碍物的避障策略类似,在为非快速运动障碍物重新规划路径过程中,也可能规划路径失败。本发明实施例中,在重新规划路径失败后,则根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第二处理策略。

其中,失败原因类型包括以下任一项:执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径。

具体实施时,如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,则控制机器人暂停运动,例如,可以控制机器人暂停运动m秒,m为大于0的数值,m值为预先设置,例如,m可以设置为20s。在暂停运动的m秒内,可以控制机器人播报预设的第二语音提示信息,第二语音提示信息可以设置为“哎呀,我的路线好像被挡住了,请让一让”。

较佳地,在暂停运行的m秒内,可以按照预设的扫描周期持续监测障碍物是否存在,如果障碍物不存在,则在停止运动m秒后,按照规划路径继续运动;或者在m秒内,当检测到障碍物不存在时,立即按照规划的路径继续运动。如果机器人暂停运动m秒之后检测到障碍物仍存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息,第一语音提示音可以设置为“我过不去了,先回去了”。

如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,则控制机器人结束任务。进一步地,还可以控制机器人播报预设的第一语音提示信息,例如,第一语音提示音可以设置为“我过不去了,先回去了”。

具体实施时,在利用激光检测障碍物的同时,可以采用机器人的摄像头利用计算机视觉技术、活体检测技术等对障碍物进行检测,例如,通过活体检测技术,如果确定检测到的障碍物为生命体,则可以播报上述设置的各种语音信息,如果检测到障碍物为非生命体,则无需进行语音播报。

本发明实施例提供的机器人运动控制方法中,根据障碍物的运动速度将障碍物划分为快速运动障碍物和非快速运动障碍物,对于不同类型的障碍物控制机器人采取不同的避障策略,其中,对于快速运动障碍物暂停运动,如果暂停运动n秒后障碍物仍然存在,则控制机器人按照重新规划路径绕过障碍物,如果暂停运动n秒内不存在,则控制机器人继续按照规划路径运动,可以控制机器人在检测到障碍物不存在的同时立即按照规划路径继续运动,也可以控制机器人在n秒之后,继续按照规划路径继续运动;而对于非快速运动障碍物,则可以控制机器人按照重新规划路径绕过障碍物的避障策略,上述过程中,针对不同类型的障碍物不再不加辨别的旋转避让或者重新规划,从而能够降低机器人避障过程中的资源开销,提高避障效果。

基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种机器人运动控制装置,由于上述装置解决问题的原理与机器人运动控制方法相似,因此上述装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。

如图2所示,其为本发明实施例提供的机器人运动控制装置的结构示意图,包括:

确定单元,用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物类型;

查找单元,用于从预先存储的障碍物类型与避障策略之间的对应关系中,查找确定出的障碍物类型对应的避障策略;

控制单元,用于控制机器人执行所述避障策略。

可选地,所述障碍物类型包括非快速运动障碍物和快速运动障碍物;以及在预先存储的障碍物类型与避障策略之间的对应关系中,非快速运动障碍物对应的避障策略为按照重新规划的路径绕过所述障碍物;快速运动障碍物对应的避障策略为暂停运动。

可选地,所述控制单元,还用于如果所述确定单元确定所述障碍物为快速运动障碍物,且如果机器人暂停运动n秒内检测到所述障碍物不存在,控制机器人按照所述规划路径继续运动;如果机器人暂停运动n秒后检测到所述障碍物仍存在,控制机器人按照重新规划的路径绕过所述障碍物。

可选地,n为预设值或者n为根据所述障碍物的运动速度确定出的。

可选地,所述控制单元,还用于若机器人暂停运动n秒后检测到所述障碍物仍存在,且如果重新规划路径失败,则根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第一处理策略。

可选地,所述失败原因类型包括执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径;以及

所述控制单元,具体用于如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息;如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,则控制机器人播报预设的第二语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,在机器人执行任务时间超时后,检测到所述障碍物仍然存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果所述确定单元确定所述障碍物为快速运动障碍物,在机器人暂停时,控制机器人播报第三语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果所述确定单元确定所述障碍物为非快速运动障碍物,且如果重新规划路径失败,则根据失败原因类型,控制机器人执行对应的第二处理策略。

可选地,所述失败原因类型包括执行任务时间超时、尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者当前规划路径为唯一路径;以及

所述控制单元,具体用于如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径,则控制机器人暂停运动,并控制机器人播报预设的第二语音提示信息;

如果失败原因类型为尝试重新规划路径的次数达到预设次数或者执行任务时间超时,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

可选地,所述控制单元,还用于如果失败原因类型为当前规划路径为唯一路径且机器人暂停运动m秒之后检测到所述障碍物仍存在,则控制机器人结束任务,并控制机器人播报预设的第一语音提示信息。

其中,所述确定单元,具体用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,确定所述障碍物的运动速度;判断所述障碍物的运动速度是否大于速度阈值;如果是,则确定所述障碍物为快速运动障碍物;如果否,确定所述障碍物为非快速运动障碍物。

可选地,利用激光按照设定的扫描频率检测规划路径上的障碍物;以及

所述确定单元,具体用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,获取所述障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息;根据两次激光扫描数据中的位置信息和时间间隔确定所述障碍物的移动速度。

可选地,所述激光扫描数据中还包括与障碍物之间的距离信息;以及

所述确定单元,具体用于在机器人执行任务按照规划路径运动过程中检测到障碍物时,根据所述距离信息确定与障碍物之间的距离小于预设距离阈值时,获取所述障碍物在两次激光扫描数据中的位置信息。

可选地,本发明实施例提供的机器人运动控制装置,还包括减速单元,其中:

所述减速单元,用于在机器人按照规划路径运动过程中检测到障碍物之后,当根据所述距离信息确定与障碍物之间的距离大于预设距离阈值时,降低运动速度。

为了描述的方便,以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然,在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

需要说明的是,本发明实施例提供的机器人运动控制装置可以设置于机器人内部控制设备,也可以设置于与机器人通信的外部控制设备,例如网络侧的服务器,远程控制机器人运动。

在介绍了本发明示例性实施方式的机器人运动控制方法和装置之后,接下来,介绍根据本发明的另一示例性实施方式的控制设备。

在一些可能的实施方式中,根据本发明的控制设备可以至少包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中,所述存储器存储有程序代码,当所述程序代码被所述处理器执行时,使得所述处理器执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的机器人运动控制方法中的步骤。例如,所述处理器可以执行如图1中所示的步骤。

该控制设备具体可以是机器人内部的控制设备,也可能是与机器人通信的外部的控制设备,如网络侧的服务器。

下面参照图3来描述根据本发明的这种实施方式的控制设备30。图3显示的控制设备30仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示,控制设备30的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理器31、上述至少一个存储器32、连接不同系统组件(包括存储器32和处理器31)的总线33。

总线33表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器32可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(ram)321和/或高速缓存存储器322,还可以进一步包括只读存储器(rom)323。

存储器32还可以包括具有一组(至少一个)程序模块324的程序/实用工具325,这样的程序模块324包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

控制设备30也可以与一个或多个外部设备34(例如键盘、指向设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与控制设备30交互的设备通信,和/或与使得该控制设备30能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口35进行。并且,控制设备30还可以通过网络适配器36与一个或者多个网络(例如局域网(lan),广域网(wan)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器36通过总线33与用于控制设备30的其它模块通信。应当理解,尽管图中未示出,可以结合控制设备30使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在一些可能的实施方式中,本发明提供的机器人运动控制方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品被处理器执行时,所述程序代码用于使所述处理器执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的机器人运动控制方法中的步骤。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本发明的实施方式的用于机器人运动控制的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码。然而,本发明的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于——无线、有线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。

应当注意,尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元,但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上,根据本发明的实施方式,上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之,上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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