一种机器人行进的控制方法及其系统与流程
本申请涉及机器人领域，具体地，涉及机器人行进的控制方法及其系统。
背景技术：
智能移动机器人是一类能够通过传感器感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标的自主运动，从而完成预定任务的机器人系统。在传统的机器人行进过程中，虽然机器人能够自主的完成预定任务，但是在固定的地图中，往往是通过一边探索路线，一边发出导航指令，若导航指令出现错误或异常，机器人可能会停止工作。因此需要一种更有效率的控制机器人行进的方法对机器人的行进过程进行控制以及调整。
技术实现要素：
本申请的目的在于提供一种机器人行进的控制方法及其系统，根据本申请，在机器人的行进前预先获取行进路线，避免机器人在行进中探索路线，提高了行进的效率。
为达到上述目的，本申请提供了一种机器人行进的控制方法，具体包括以下步骤：获得机器人行进路线中的基础地图信息；依据基础地图信息行进，获得直行路线和转弯信息；依据基础地图信息、直行路线以及转弯信息形成实际地图信息；对实际地图信息进行处理，获得压缩地图；依据压缩地图行进，并在转弯时判断机器人是否会出现侧翻。
如上的，其中，预先在活动范围内设置起始路线、中间位置路线以及结束路线；以及在起始路线，中间位置路线以及结束路线之间设置方向索引。
如上的，其中，依据基础地图信息行进前，还包括在基础地图信息中设置地图索引、子地图索引和/或障碍物地图索引。
如上的，其中，设置地图索引还包括，对地图索引进行等级划分。
如上的，其中，对实际地图信息进行处理，获得压缩地图具体包括以下步骤：将实际地图信息划分为若干个碎片；根据动作值判断机器人行进路线是否需要调整；需要调整时调整动作值。
如上的，其中，每个碎片中包括若干个网格，每个网格中包括不同偏移量的直线段或曲线段。
如上的，其中，在根据动作值判断机器人行进过程是否被调整之前，还包括，确定网格中根据不同偏移量的直线段或曲线段出现的动作值。
如上的，其中，判断机器人在转弯时是否发生侧翻具体包括以下子步骤：获取机器人直行时的历史最大速度；获取机器人转弯时的历史最大速度；根据获取机器人直行时的历史最大速度以及转弯时的历史最大速度，计算转弯指定速度；转弯指定速度v表示为，
一种机器人行进控制系统，具体包括设置单元、获取单元、整合单元、处理单元、判断单元；设置单元，对机器人的路线进行设置，并在路线中设置地图索引以及障碍物地图索引；获取单元，获取基础地图信息以及路线信息；整合单元，依据基础地图信息、直行路线以及转弯信息形成实际地图信息；处理单元，对实际地图信息进行处理，获得压缩地图；判断单元，判断机器人是否出现转弯，以及在转弯时是否会出现侧翻的可能性。
如上的，其中，设置单元中包括以下子模块：路线设置模块、方向索引设置模块、检查模块、标识模块、地图索引设置模块、等级设置模块；路线设置模块，确定机器人的行进范围，并预先在机器人的行进范围中设置有起始路线，中间位置路线以及结束路线；方向索引设置模块，在起始路线，中间位置路线以及结束路线之间设置方向索引；检查模块，检查基础地图中的路线或路况；标识模块，对基础地图中的障碍物进行标识；地图索引设置模块，在起始路线，中间位置路线以及结束路线间设置地图索引或子地图索引，以及在被标识的障碍物前设置障碍物地图索引；等级设置模块与地图索引设置模块连接，用于将地图索引或自地图索引进行等级划分。
(1)本申请提供的机器人行进的控制方法及其系统能够在机器人行进前获取路线信息，并形成压缩地图进行前进，防止机器人在行进过程中需要反复去探索路线而花费大量时间。
(2)本申请提供的机器人行进的控制方法及其系统能够在机器人行进时判断是否会出现侧翻，若出现侧翻能够及时的给予提示，保证机器人的正常行进。
(3)本申请提供的机器人行进的控制方法及其系统能够将基础地图进行压缩，减少地图信息所占用的存储空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施例提供的机器人行进的控制方法流程图；
图2是根据本申请实施例提供的机器人行进的控制系统内部结构示意图；
图3是根据本申请实施例提供的机器人行进的控制系统子模块内部结构示意图；
图4是根据本申请实施例提供的机器人行进的控制系统的又一子模块内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
本申请是一种机器人行进的控制方法及其系统。根据本申请，在机器人的行进前预先获取行进路线，避免机器人在行进中探索路线，提高了行进的效率。同时，在机器人行进过程中判断其是否会发生侧翻，若发生侧翻则能够发出提示，保证机器人的正常行进过程。
如图1所示为本申请提供的机器人行进的控制方法流程图。
步骤s110：获得机器人行进路线中的基础地图信息。
具体地，预先在机器人的可活动范围内设置起始路线，中间位置路线以及结束路线，这种设置可为用户的设置或者机器人根据活动范围自行规划获得，其中起始路线为机器人行进的起始点，结束路线为机器人行进的结束点。中间位置路线可以取起始路线与结束路线间距离的中间值或任意比例的数值。
进一步地，在起始路线，中间位置路线以及结束路线之间设置方向索引，能够指明行进的具体方向。例如从起始路线到达下一步的中间路线，需要向东南方向行进，从中间位置路线以及结束路线需要向西北方向行进。便于机器人在行进过程中不会出现行进方向的错误，增加了机器人行进时的准确性。
由上述起始路线，中间位置路线、结束路线以及方向索引能够确定机器人行进路线的基础地图信息。
步骤s120：机器人依据基础地图信息行进，并获得直行路线和转弯信息。
机器人根据步骤s110得到的基础地图信息中指引的方向前进，但此时机器人并不确定行进的路线。因此在依据基础地图信息行进之前还包括，在基础地图信息中设置地图索引。其中地图索引是系统根据地图信息获得的。
优选地，可采用现有技术中的地图软件获得地图信息。其中地图信息与基础地图信息不同，地图信息中具有更详细的路线情况以及路况。
具体地，在起始路线，中间位置路线以及结束路线间均设置地图索引，其中地图索引的数量为若干个(多于一个)，根据地图索引构成的直线或曲线能够更精确的获得直行的路线或转弯信息。
示例性地，若基础地图信息中，起始路线以及结束路线由两点一线的简单地图信息构成，中间并无任何障碍物，则仅在起始路线，中间位置路线以及结束路线间设置直行的地图索引即可，通过直行的地图索引便能够获得直行路线。
进一步地，在设置地图索引前，根据地图信息预先进行路况或路线检查。
若检查得出基础地图信息中，在某一起点能通过多条线路最终到达同一地点，则认定基础地图信息为存在多个分岔路口的复杂路况，则可在多个分岔路口中分别设置地图索引。
根据现有技术获得的地图信息，若路线中存在有障碍物，则可将障碍物在基础地图信息中以区别于道路颜色的表示方法或采用数值符号进行标记。并且在障碍物前方设有障碍物地图索引，使机器人能够及时规避障碍物前进。
再进一步地，其中在多个分叉路口中分别设置地图索引具体还包括，对地图索引进行等级划分。所述等级具体划分方式为，若地图索引设置于起始路线以及中间位置路线之间，则设定该地图索引为一级地图索引。若地图索引设置在中间位置路线以及结束路线之间，则设定该地图索引为二级地图索引。其中一级地图索引与二级地图索引的的数量均可以为多个。具体地，由于行进路线中的每个分叉路口中也可能会存在多条线路，则这种情况下还可为每条分岔路口中对应的地图索引分配子地图索引，子地图索引与该分叉路口中的多条线路为对应关系。
示例性地，若为起始路线与中间位置路线中存在的多个分叉路口分配地图索引，则所述多个分叉路口的地图索引为同等级的一级地图索引，该分叉路口中多个线路对应的子地图索引也为相同等级的一级子地图索引。
具体可表示为，若一级地图索引的表示方式分别为一a、一b、一c……，则与一级地图索引一a对应的子地图索引则可表示为一a1、一a2、一a3……，同理与一级地图索引一b对应的子地图索引则可表示为一b1、一b2、一b3……，以此类推。其中将一级地图索引、二级地图索引……，或将一级子地图索引、二级子地图索引……构成的直线或曲线连接起来，便能够得到直行路线和转弯信息。
具体地，上述对于地图索引的设置方式，还能够防止机器人因自身出现故障，而在同一等级的地图索引对应的路线反复行进。例如若机器人一直在一级地图索引一a、一b之间行进，则工作人员能够根据划分等级后的地图索引及时发现机器人并未找到正确路线，进而进行异常检查。
值得注意的是，地图索引或子地图索引的表示方法可以为任意形式，并且可被认为修改，但必须确保能够被机器人识别。
其中直行路线为地图索引或子地图索引连接形成的直线段，转弯信息为地图索引或子地图索引连接起来形成的曲线段，其中可包括曲线段的朝向信息、经纬度等信息。
步骤s130：依据基础地图信息、直行路线以及转弯信息形成实际地图信息。
具体地，将步骤s110得到的基础地图信息、以及通过步骤s120中的地图索引或子地图索引构成的直线路线和转弯信息结合在一起，形成实际地图信息。
步骤s140：对实际地图信息进行处理，获得压缩地图。
其中对实际地图信息进行处理，获得压缩地图具体包括以下步骤：
步骤d1：将实际地图信息划分为若干个碎片。
其中若干碎片的大小相同，每个碎片中包括若干个大小相等的网格，每个网格中包括不同偏移量的直线段或曲线段。其中每个碎片中的网格构成的直线段和曲线段为机器人行进路线中的直线路线或转弯路线中的某一段，若干个碎片中的网格中不同偏移量的直线段或曲线段连接起来构成直线或曲线路线。
步骤d2：根据动作值判断机器人行进路线是否需要调整。
其中，在根据动作值判断机器人行进路线是否需要调整之前，还包括确定碎片中网格的动作值的步骤。
其中每个网格中可根据不同偏移量的直线段或曲线段设置动作值，动作值表示机器人按照当前直线段或曲线段从邻接的网格移动到当前网格所需要的动作幅度。其中动作值对应一个具体的数值或采用其他形式的表示方式。动作值越大表示移动到当前网格所作出的动作幅度越大，越难控制。
若动作值小于指定动作阈值，则按照当前直线段或曲线段的偏移路线进行行进。
若动作值大于指定动作阈值，则说明行进路线需要被调整，则执行步骤d3。
步骤d3：如果需要调整则调整动作值。
通过调整动作值进而调整机器人的行进路线。具体地，将直线段或曲线段的偏移量进行调整，要求直线段和曲线段的偏移量不超过指定阈值。则该动作值也将在指定阈值内。
将直线段和曲线段的偏移量、以及动作值都控制在指定范围内，进而形成压缩地图。
步骤s150：机器人依据压缩地图行进，并在转弯时判断是否会出现侧翻。
其中在执行步骤s150之前，还包括判断机器人是否开始转弯。具体包括以下步骤：
步骤f1：为压缩地图中所有碎片中的网格设置坐标。
具体可参考现有技术中的坐标的设置方式，例如可设置为xy坐标或xyz坐标等其他类型的坐标。
步骤f2：获取所有网格中出现的所有曲线段，判断曲线段中的曲折点，并为该曲折点设置坐标，定义为转弯坐标。
其中坐标的设置方式可参考步骤f1中的坐标设置方式。
步骤f3：判断机器人是否开始转弯。
具体地，由于机器人根据压缩地图行进，则同样能够得到机器人的实时行进位置坐标。判断机器人的实时行进位置坐标与转弯坐标是否匹配或足够接近，若实时行进位置坐标与转弯坐标相同或近似相等，则认为二者为匹配或是足够接近的程度，则判定机器人开始进行转弯。则开始执行步骤s150。
其中判断及其人在转弯时是否发生侧翻具体包括以下子步骤：
步骤p1：获取机器人直行时的历史最大速度。
步骤p2：获取机器人转弯时的历史最大速度。
步骤p3：根据获取机器人直行时的历史最大速度以及转弯时的历史最大速度，计算转弯指定速度。
具体地，由于转弯路径由直线段和圆弧组成，所述圆弧为转弯路径，则转弯指定速度为
其中若机器人发生侧翻，则应发出提示，使机器人系统或工作人员及时对侧翻情况进行相应处理，例如停止机器人行进或者调整行进路线。若没有发生侧翻，则继续行进。
如图2所示为本申请提供的机器人行进控制系统，其依据上述行进控制方法控制机器人行进，其中内部具体包括设置单元201、获取单元202、整合单元203、处理单元204、判断单元205。
其中设置单元201用于对机器人的路线进行设置，并在路线中设置地图索引以及障碍物地图索引。
具体地，设置单元201中包括路线设置模块、方向索引设置模块、检查模块、标识模块、地图索引设置模块、等级设置模块(图中未示出)。
其中路线设置模块用于确定机器人的行进范围，并预先在机器人的行进范围中设置有起始路线，中间位置路线以及结束路线。
方向索引设置模块与路线设置模块连接，用于在起始路线，中间位置路线以及结束路线之间设置方向索引。
检查模块与路线设置模块连接，用于检查基础地图中的路线或路况。
标识模块与路线设置模块连接，用于对基础地图中的障碍物进行标识。
地图索引设置模块分别与检查模块和标识模块连接，用于在起始路线，中间位置路线以及结束路线间均设置地图索引或子地图索引，以及在被标识的障碍物前设置障碍物地图索引。
等级设置模块与地图索引设置模块连接，用于将地图索引或子地图索引进行等级划分。
获取单元202与设置单元201连接，用于获取基础地图信息以及路线信息。
整合单元203与获取单元202连接，用于依据基础地图信息、直行路线以及转弯信息形成实际地图信息。
处理单元204与整合单元203连接，用于对实际地图信息进行处理，获得压缩地图。
其中如图3所示，处理单元204具体包括以下子模块：划分模块301、调整判断模块302、调整模块303。
其中划分模块301用于将实际地图信息划分为若干个碎片。
调整判断模块302与划分模块301连接，用于根据碎片中的动作值判断机器人的行进路线是否需要进行调整。
调整模块303与调整判断模块302连接，用于若动作值大于指定动作阈值，则需要进行调整。
判断单元205与处理单元204连接，用于判断机器人是否出现转弯，以及在转弯时是否会出现侧翻的可能性。
具体地，如图4所示，判断单元205中还包括转弯判断模块401、计算模块402。
其中转弯判断模块401还包括以下子模块：坐标确定模块、转弯坐标确定模块(图中未示出)。
其中坐标确定模块用于为压缩地图中所有碎片中的网格设置坐标。
转弯坐标确定模块用于获取所有网格中出现的所有曲线段，判断曲线段中的曲折点，并为该曲折点设置坐标，定义为转弯坐标。若机器人的实时行进位置坐标与转弯坐标是否匹配或足够接近，则判断机器人开始转弯。
计算模块402用于获取机器人直行时的历史最大速度、机器人转弯时的历史最大速度，并根据获取机器人直行时的历史最大速度以及转弯时的历史最大速度，计算转弯时的指定速度。
本申请具有以下有益效果：
(1)本申请提供的机器人行进的控制方法及其系统能够在机器人行进前获取路线信息，并形成压缩地图进行前进，防止机器人在行进过程中需要反复去探索路线而花费大量时间。
(2)本申请提供的机器人行进的控制方法及其系统能够在机器人行进时判断是否会出现侧翻，若出现侧翻能够及时的给予提示，保证机器人的正常行进。
(3)本申请提供的机器人行进的控制方法及其系统能够将基础地图进行压缩，减少地图信息所占用的存储空间。
虽然当前申请参考的示例被描述，其只是为了解释的目的而不是对本申请的限制，对实施方式的改变，增加和/或删除可以被做出而不脱离本申请的范围。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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