基于移动机器人的控制方法、装置及设备与流程

文档序号:30447846发布日期:2022-06-18 01:08阅读:148来源:国知局
基于移动机器人的控制方法、装置及设备与流程

1.本技术涉及通信技术领域,特别涉及一种基于移动机器人的控制方法、装置及设备。


背景技术:

2.移动机器人(robot)是自动执行工作的机器装置,它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。基于移动机器人发展的自主移动机器人(autonomous mobile robot)则可以通过搭载传感器和处理器来实现自动移动而无需物理导向器或标记。
3.现有技术中,自主移动机器人都具备导航功能,其中,具体实现时,一般基于即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,slam)技术实现。
4.可以看出,现有自主移动机器人中导航功能的实现比较简单,因此,导航过程中往往需要消耗大量的计算资源,而大量的计算资源又将使得自主移动机器人中的蓄电装置消耗较多的电量,因此,现有的自主移动机器人存在作业续航时间较短的问题。


技术实现要素:

5.本技术的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种基于移动机器人的控制方法、装置及设备,可以延长移动机器人的作业续航时间。
6.为实现上述目的,本技术实施例采用的技术方案如下:
7.第一方面,本发明提供一种基于移动机器人的控制方法,应用于移动机器人,所述方法包括:
8.通过感知设备获取第一环境感知数据,所述感知设备包括:雷达设备和/或传感器;
9.向计算服务器发送所述第一环境感知数据,以使所述计算服务器根据第一预设计算任务对所述第一环境感知数据进行计算,并返回第一结构化环境信息,所述第一结构化环境信息用于描述第一环境障碍信息;
10.根据所述第一结构化环境信息,控制所述移动机器人移动。
11.在可选的实施方式中,所述方法还包括:
12.通过所述感知设备获取第二环境感知数据;
13.根据第二预设计算任务对所述第二环境感知数据进行计算,输出第二结构化环境信息,并计算所述第二结构化环境信息对应的第二计算时间,所述第二结构化环境信息用于描述第二环境障碍信息;
14.若确定所述第二计算时间大于第一预设阈值,则生成数据转发指令,所述数据转发指令用于指示所述移动机器人将通过感知设备获取的下一环境感知数据发送给所述计算服务器,以通过所述计算服务器获取所述下一环境感知数据对应的结构化环境信息。
15.在可选的实施方式中,所述根据所述第一结构化环境信息,控制所述移动机器人
移动之后,所述方法还包括:
16.接收所述计算服务器发送的数据传输指令,所述数据传输指令用于指示所述移动机器人暂停向所述计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据,所述数据传输指令由所述计算服务器在确定所述第一结构化环境信息对应的第一计算时间小于第二预设阈值时生成;
17.根据所述数据传输指令和第二预设计算任务对当前获取的第三环境感知数据进行计算,输出第三结构化环境信息,所述第三结构化环境信息用于描述第三环境障碍信息;
18.根据所述第三结构化环境信息,控制所述移动机器人移动。
19.在可选的实施方式中,所述方法还包括:
20.分别记录所述移动机器人向所述计算服务器发送所述第一环境感知数据的第一时间,以及所述计算服务器返回所述第一结构化环境信息的第二时间;
21.计算所述第二时间和所述第一时间之间的时间差;
22.若确定所述时间差大于第三预设阈值,则停止向所述计算服务器发送当前获取的第三环境感知数据。
23.在可选的实施方式中,所述通过感知设备获取第一环境感知数据,包括:
24.根据预设采集周期,通过所述感知设备采集所述第一环境感知数据。
25.在可选的实施方式中,所述第一结构化环境信息包括所述移动机器人所处场景内至少一个障碍物的属性信息,所述障碍物的属性信息包括下述至少一项:障碍物的类别信息、障碍物的位置信息、障碍物的尺寸信息。
26.第二方面,本发明提供一种基于移动机器人的控制方法,应用于计算服务器,所述方法包括:
27.接收移动机器人发送的通过感知设备获取的第一环境感知数据,所述感知设备包括:雷达设备和/或传感器;
28.根据第一预设计算任务对所述第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,其中,所述第一结构化环境信息用于描述环境障碍信息;
29.向所述移动机器人返回所述第一结构化环境信息,以使所述移动机器人根据所述第一结构化环境信息,控制所述移动机器人移动。
30.在可选的实施方式中,所述根据第一预设计算任务对所述第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,包括:
31.根据第一预设计算任务对所述第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,并计算所述第一结构化环境信息对应的第一计算时间;
32.若确定所述第一计算时间小于第二预设阈值,则生成数据传输指令;
33.向所述移动机器人发送所述数据传输指令,以使所述移动机器人暂停向所述计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据。
34.第三方面,本发明提供一种基于移动机器人的控制装置,应用于移动机器人,所述控制装置包括:
35.获取模块,用于通过感知设备获取第一环境感知数据,所述感知设备包括:雷达设备和/或传感器;
36.发送模块,用于向计算服务器发送所述第一环境感知数据,以使所述计算服务器
根据第一预设计算任务对所述第一环境感知数据进行计算,并返回第一结构化环境信息,所述第一结构化环境信息用于描述第一环境障碍信息;
37.控制模块,用于根据所述第一结构化环境信息,控制所述移动机器人移动。
38.在可选的实施方式中,所述控制装置还包括:生成模块,用于通过所述感知设备获取第二环境感知数据;
39.根据第二预设计算任务对所述第二环境感知数据进行计算,输出第二结构化环境信息,并计算所述第二结构化环境信息对应的第二计算时间,所述第二结构化环境信息用于描述第二环境障碍信息;
40.若确定所述第二计算时间大于第一预设阈值,则生成数据转发指令,所述数据转发指令用于指示所述移动机器人将通过感知设备获取的下一环境感知数据发送给所述计算服务器,以通过所述计算服务器获取所述下一环境感知数据对应的结构化环境信息。
41.在可选的实施方式中,所述控制模块,还用于接收所述计算服务器发送的数据传输指令,所述数据传输指令用于指示所述移动机器人暂停向所述计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据,所述数据传输指令由所述计算服务器在确定所述第一结构化环境信息对应的第一计算时间小于第二预设阈值时生成;
42.根据所述数据传输指令和第二预设计算任务对当前获取的第三环境感知数据进行计算,输出第三结构化环境信息,所述第三结构化环境信息用于描述第三环境障碍信息;
43.根据所述第三结构化环境信息,控制所述移动机器人移动。
44.在可选的实施方式中,所述控制装置还包括:计算模块,用于分别记录所述移动机器人向所述计算服务器发送所述第一环境感知数据的第一时间,以及所述计算服务器返回所述第一结构化环境信息的第二时间;
45.计算所述第二时间和所述第一时间之间的时间差;
46.若确定所述时间差大于第三预设阈值,则停止向所述计算服务器发送当前获取的第三环境感知数据。
47.在可选的实施方式中,根据预设采集周期,通过所述感知设备采集所述第一环境感知数据。
48.在可选的实施方式中,所述第一结构化环境信息包括所述移动机器人所处场景内至少一个障碍物的属性信息,所述障碍物的属性信息包括下述至少一项:障碍物的类别信息、障碍物的位置信息、障碍物的尺寸信息。
49.第四方面,本发明提供一种基于移动机器人的控制装置,应用于计算服务器,所述控制装置包括:
50.接收模块,用于接收移动机器人发送的通过感知设备获取的第一环境感知数据,所述感知设备包括:雷达设备和/或传感器;
51.输出模块,用于根据第一预设计算任务对所述第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,其中,所述第一结构化环境信息用于描述环境障碍信息;
52.返回模块,用于向所述移动机器人返回所述第一结构化环境信息,以使所述移动机器人根据所述第一结构化环境信息,控制所述移动机器人移动。
53.在可选的实施方式中,输出模块,具体用于根据第一预设计算任务对所述第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,并计算所述第一结构化环境信息对应的
第一计算时间;
54.若确定所述第一计算时间小于第二预设阈值,则生成数据传输指令;
55.向所述移动机器人发送所述数据传输指令,以使所述移动机器人暂停向所述计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据。
56.第五方面,本发明提供一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如前述实施方式任一所述基于移动机器人的控制方法的步骤。
57.第六方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述基于移动机器人的控制方法的步骤。
58.本技术的有益效果是:
59.本技术实施例提供的基于移动机器人的控制方法、装置及设备中,通过感知设备获取第一环境感知数据,感知设备包括:雷达设备和/或传感器;向计算服务器发送第一环境感知数据,以使计算服务器根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,并返回第一结构化环境信息,第一结构化环境信息用于描述第一环境障碍信息;根据第一结构化环境信息,控制移动机器人移动,实现了可以将移动机器人中自主导航功能的计算压力转由计算服务器承担,降低移动机器人中自主导航功能对计算资源的消耗,进而可以降低移动机器人中蓄电装置的电量消耗速度,有效延长移动机器人的作业续航时间。
附图说明
60.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
61.图1是适用于本技术实施例提供的基于移动机器人的控制系统示意图;
62.图2为本技术实施例提供的一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图;
63.图3为本技术实施例提供的另一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图;
64.图4为本技术实施例提供的又一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图;
65.图5为本技术实施例提供的另一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图;
66.图6为本技术实施例提供的又一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图;
67.图7为本技术实施例提供的另一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图;
68.图8为本技术实施例提供的一种基于移动机器人的控制装置的功能模块示意图;
69.图9为本技术实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
70.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
71.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
72.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
73.在介绍本技术之前,首先从硬件以及软件两个方面分别对自主移动机器人(autonomous mobile robot,amr)进行介绍,具体内容如下:
74.硬件层面上,自主移动机器人可以包括:车体、蓄电和充电装置、驱动装置、导向装置、车载控制器、信息传输与处理装置、安全保护装置以及移载装置等硬件,具体说明如下:
75.其中,车体是amr的基础部分,由车架和相应的机械装置所组成,是其他总成部件的安装基础;蓄电和充电装置用于给amr进行供电,可采用24v和48v直流蓄电池为动力,一般可以保持连续工作8小时以上;
76.驱动装置可以由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成,是控制移动机器人正常运行的装置,其运行指令可以由计算机或人工控制发出,运行速度方向、制动的调节分别由计算机控制,其中,在断电时制动装置还可以靠机械实现制动以保证安全;导向装置可以接收导引系统的方向信息,通过转向装置来实现转向动作;车载控制器可以接受控制中心的指令并执行相应的指令,同时将本身的状态(如位置、速度等)及时反馈给控制中心;信息传输与处理装置可以实现对amr的监控,比如,可以监控amr所处的地面状态,并与地面控制站实时进行信息传递;安全保护装置可以包括对amr本身的保护、对人或其他设备的保护等方面;移载装置可以实现货物转载的装置。
77.软件上,自主移动机器人可以包括:感知、预测、定位、规划、控制、任务、交互等功能,具体说明如下:
78.其中,感知功能中,amr可以具备对环境的感知能力,比如,amr可以通过激光雷达感知行进路线上的障碍物位置、距离,通过视觉传感器进一步感知障碍物的种类;预测功能中,amr能够持续跟踪障碍物,并且预测障碍物的运动轨迹进而实现更好地避障;定位功能中,amr可以基于激光slam、visual slam(简称vslam)、视觉语义定位等技术依据环境信息实现定位功能,不需要预先铺设磁导条、二维码等辅助定位设施;规划功能中,amr可以基于地图和障碍物感知的智能全局和局部路径规划能力,自主规划最短路径,灵活躲避路线上的静态和动态障碍物;控制功能中,amr具有精确执行规划指令的能力;任务切换功能中,amr能够灵活自主地执行业务系统下发的任务列表,通过任务引擎无需更改代码即可自如切换任务类型;交互功能中,amr可以通过屏幕、pda等多终端能够实现随时随地的交互,并且通过视觉感知能够实现与人更为智能的交互、如跟随等。
79.当然,需要说明的是,amr除了可以利用车载硬件及软件进行行驶,还可以配备集群调度系统,使得通过集群调度系统可以实现数十台甚至上百台amr的协同工作。其中,该集群调度系统可以包括任务调度、路径规划、交通管制、与设备对接、与制造企业生产过程执行系统(manufacturing execution system,mes)、仓库管理系统(warehouse management system,wms)或企业资源计划(enterprise resource planning,erp)等进行
对接的功能。可选地,该集群调度系统可部署在本地或者云端,向上对接应用现场的业务信息(比如,可以包括生产设备信息,或来自mes及wms等系统的信息),向下管理及维护机器人及相关设备(比如,自动门、电梯、库位传感器,以及其他需要和机器人对接的设备等)。在一些实施例中,该集群调度系统还可以具备同时考虑物流机器人车队的配送路线冲突、配送状态,以及生产过程中出现的拆单、并单、紧急插单,订单取消等异常情况的功能。
80.综上,可以看出,自主移动机器人可以通过搭载传感器和处理器来实现自动移动而无需物理导向器或标记,具备更高的自主性和灵活性,能对环境中各种动态变化自主做出合理反应。具体来说,amr能够通过上述的软件功能在现场构建的地图或预先加载的设施图纸进行自主导航,其中,自主导航功能主要基于slam技术实现,应用slam技术,移动过程中,amr可以使用来自摄像头、内置传感器、激光扫描仪等车载感知设备的数据进行位置估计,使其能够探测周围环境,并参考地图可以选择最有效路径到达目的,实现导航。比如,如果叉车、货盘、人或其他障碍物出现在amr前面,amr将使用最佳替代路线安全地绕过它们,也即能对环境中各种动态变化自主做出合理反应。
81.还可以看出,现有技术中自主移动机器人中导航功能的实现比较简单,因此,导航过程中往往需要消耗大量的计算资源(比如,高性能的gpu),而大量的计算资源又将使得自主移动机器人中的蓄电装置消耗较多的电量,因此,现有的自主移动机器人存在作业续航时间较短的问题。当然,虽然也可以在amr上配备计算资源消耗量少的slam系统,以降低蓄电装置的电量消耗,延长amr的作业续航时间,但是这将导致amr的自主导航性能下降,影响其作业效率。例如,amr需消耗较长时间躲避前方障碍物,准确抵达目的地。
82.有鉴于此,本技术实施例提供一种基于移动机器人的控制方法,可以有效延长移动机器人的作业续航时间。
83.图1是适用于本技术实施例提供的基于移动机器人的控制系统示意图,如图1所示,该控制系统中可以包括移动机器人110和计算服务器120,其中,两者可以通过网络130进行通信连接。可选地,该移动机器人可以应用于家居场景、工业场景、救灾场景等,在此不作限定,具体来说,该移动机器人可以是扫地机器人、搬运机器人、消防机器人等。当然,本技术在此并不限定具体的应用场景以及具体的表现形式。基于该系统架构,移动机器人110和计算服务器120可以进行如下交互,具体内容如下。
84.图2为本技术实施例提供的一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图,该方法的执行主体可以是上述控制系统中的移动机器人。在一些实施例中,该移动机器人具体可以是自主移动机器人。如图2所示,该方法可以包括:
85.s101、通过感知设备获取第一环境感知数据。
86.其中,感知设备用于采集获取移动机器人所处场景内的环境感知数据,其可以包括:雷达设备和/或传感器,可选地,该雷达设备可以为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等,传感器可以包括:视觉传感器、图像传感器、声音传感器、气体传感器、位移传感器等,在此不作限定。当然,需要说明的是,该感知设备还可以包括:摄像头、扫描仪等设备,根据移动机器人的工作场景可以有所不同。可以理解的是,采用不同的感知设备将采集得到不同的环境感知数据,进一步地,移动机器人可以将每次采集得到的环境感知数据存储在其内部的存储单元,比如,可以存储在内部存储器中。
87.基于上述说明,对于移动机器人来说,可以将其在第一控制时刻通过感知设备获
取的环境感知数据作为第一环境感知数据。在一些实施例中,该第一环境感知数据可以包括:激光点云数据和视频数据,当然,第一环境感知数据的具体内容并不以此为限。
88.s102、向计算服务器发送第一环境感知数据,以使计算服务器根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,并返回第一结构化环境信息。
89.其中,第一结构化环境信息用于描述第一环境障碍信息,也即可以用于描述第一控制时刻移动机器人所处场景内周围环境的障碍信息。第一预设计算任务为部署在计算服务器中的、用于根据环境感知数据进行计算以输出结构化环境信息的任务,其可以包括多个串行的第一子计算任务,其中,该第一预设计算任务可以基于slam技术或其他与slam技术具备相同或类型功能的技术实现,在此不作限定。
90.移动机器人可以将该第一环境感知数据通过无线网络发送给计算服务器,计算服务器接收到该第一环境感知数据后,可以根据第一预设计算任务对该第一环境感知数据进行计算以得到第一结构化环境信息,并该第一结构化环境信息返回给移动机器人,可以看出,如此实现了可以通过计算服务器获取第一结构化环境信息,也即可以将移动机器人中自主导航功能的计算压力转由计算服务器承担,降低移动机器人中自主导航功能对计算资源的消耗,进而可以降低移动机器人中蓄电装置的电量消耗速度,有效延长移动机器人的作业续航时间。
91.s103、根据第一结构化环境信息,控制移动机器人移动。
92.基于上述说明,可以看出,由于第一结构化环境信息可以描述第一控制时刻移动机器人所处场景内周围环境的障碍信息,因此,根据该第一结构化环境信息,移动机器人可以进行机器人行动轨迹的规划和决策,进而可以指导、控制移动机器人的移动。
93.综上,本技术实施例提供的基于移动机器人的控制方法,包括:通过感知设备获取第一环境感知数据,感知设备包括:雷达设备和/或传感器;向计算服务器发送第一环境感知数据,以使计算服务器根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,并返回第一结构化环境信息,第一结构化环境信息用于描述第一环境障碍信息;根据第一结构化环境信息,控制移动机器人移动,实现了可以将移动机器人中自主导航功能的计算压力转由计算服务器承担,降低移动机器人中自主导航功能对计算资源的消耗,进而可以降低移动机器人中蓄电装置的电量消耗速度,有效延长移动机器人的作业续航时间。
94.图3为本技术实施例提供的另一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图。可选地,如图3所示,上述方法还包括:
95.s201、通过感知设备获取第二环境感知数据。
96.s202、根据第二预设计算任务对第二环境感知数据进行计算,输出第二结构化环境信息,并计算第二结构化环境信息对应的第二计算时间。
97.其中,第二结构化环境信息用于描述第二环境障碍信息,第二环境感知数据的获取可参见上述第一环境感知数据的获取过程,在此不再赘述。可选地,第二环境感知数据可以是移动机器人在第二控制时刻通过感知设备获取的环境感知数据,又或者,可以是移动机器人在第一控制时刻的上一控制时刻通过感知设备获取的环境感知数据,在此不作限定。其中,第二控制时刻为第一控制时刻的下一控制时刻。
98.第二预设计算任务为部署在移动机器人中的、用于根据环境感知数据进行计算以输出结构化环境信息的任务,其可以包括多个串行的第二子计算任务,其中,该第二预设计
算任务可以基于slam技术或其他与slam技术具备相同或类型功能的技术实现,在此不作限定。第二结构化环境信息对应的第二计算时间,可以表征移动机器人根据第二预设计算任务对第二环境感知数据进行计算得到第二结构化环境信息所需的计算时间。可选地,若第二预设计算任务包括多个串行的第二子计算任务,那么可以根据首个第二子计算任务的计算开始时间和最后一个第二子计算任务的计算结束时间,计算得到该第二结构化环境信息对应的第二计算时间,当然,具体计时方式并不以此为限。
99.基于上述说明,可以看出,移动机器人根据第二预设计算任务对第二环境感知数据进行计算,可以输出第二结构化环境信息,并根据预设计时功能可以计算得到第二结构化环境信息对应的第二计算时间。
100.当然,还需要说明的,第二预设计算任务与第一预设计算任务可以基于相同或不同的导航技术实现,在此不作限定。比如,两者可以均基于slam技术实现。
101.s203、若确定第二计算时间大于第一预设阈值,则生成数据转发指令,数据转发指令用于指示移动机器人将通过感知设备获取的下一环境感知数据发送给计算服务器,以通过计算服务器获取下一环境感知数据对应的结构化环境信息。
102.其中,第一预设阈值为移动机器人向计算服务器发送下一环境感知数据对应的时间阈值。若上述第二计算时间大于第一预设阈值,说明移动机器人当前所获取的第二环境感知数据复杂化(比如,第二环境感知数据中环境感知数据的种类较多、数据量较大等),需要移动机器人花费较多时间进行计算才能输出第二结构化环境信息,也即移动机器人可能进入了一个较为复杂的场景,若依旧通过移动机器人进行计算时,可以导致移动机器人中蓄电装置的耗电量急剧增加,移动机器人的作业续航时间急剧缩短,那么在该场景下,移动机器人可以生成数据转发指令,以通过该数据转发指令指示其将获取的下一环境感知数据发送给计算服务器,由计算服务器获取下一环境感知数据对应的结构化环境信息。可选地,若第二环境感知数据的下一环境感知数据为第一环境感知数据,那么可参见上述s101至s103的步骤获取第一结构化环境信息。
103.应用本技术实施例,移动机器人可以在检测到环境感知数据复杂化时,转由计算服务器进行处理并返回对应的结构化环境信息,如此,可以避免移动机器人中蓄电装置的耗电量急剧增加的现象,有效延长移动机器人的作业续航时间。
104.图4为本技术实施例提供的又一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图,如图4所示,上述根据第一结构化环境信息,控制移动机器人移动之后,还可以包括:
105.s301、接收计算服务器发送的数据传输指令。
106.其中,数据传输指令用于指示移动机器人暂停向计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据,数据传输指令由计算服务器在确定第一结构化环境信息对应的第一计算时间小于第二预设阈值时生成。
107.第二预设阈值为计算服务器指示移动机器人暂停向其发送下一环境感知数据对应的时间阈值。计算服务器确定第一结构化环境信息对应的第一计算时间的过程,可参见上述移动机器人计算第二结构化环境信息对应的第二计算时间的过程,在此不再赘述。
108.其中,若计算服务器确定第一计算时间小于第二预设阈值,说明移动机器人所获取的第一环境感知数据较为简单,该第一环境感知数据较其上一环境感知数据并未进一步复杂化,也就是说,移动机器人所处的场景并未进一步复杂化,那么在该场景下,计算服务
器可以生成数据传输指令,并发送给移动机器人,以通过该数据传输指令指示移动机器人暂停向计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据,也就是说,转由移动机器人处理获取的下一环境感知数据。
109.s302、根据数据传输指令和第二预设计算任务对当前获取的第三环境感知数据进行计算,输出第三结构化环境信息。
110.其中,第三结构化环境信息用于描述第三环境障碍信息,关于第三环境障碍信息的说明了参见前述第一环境障碍信息的说明,在此不再赘述。
111.s303、根据第三结构化环境信息,控制移动机器人移动。
112.具体来说,根据该数据传输指令,移动机器人本端可以根据第二预设计算任务对当前获取的第三环境感知数据进行计算,输出第三结构化环境信息,并根据该第三结构化环境信息,控制移动机器人移动。关于该部分说明,可参见上述s202的步骤,在此不再赘述。可以理解的是,应用本技术实施例,可以在检测环境感知数据简单化时,转由通过移动机器人获取结构化环境信息,从而可以实现对移动机器人的及时控制,提高控制效率。
113.图5为本技术实施例提供的另一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图。可选地,如图5所示,上述方法还包括:
114.s401、分别记录移动机器人向计算服务器发送第一环境感知数据的第一时间,以及计算服务器返回第一结构化环境信息的第二时间。
115.s402、计算第二时间和第一时间之间的时间差。
116.在一些实施例中,对于移动机器人来说,移动机器人也可以计算通过计算服务器获取第一结构化环境信息所需的时间,其中,可以记录移动机器人向计算服务器发送第一环境感知数据的第一时间,以及计算服务器返回第一结构化环境信息的第二时间,根据这两个时间的时间差确定通过计算服务器获取第一结构化环境信息所需的时间。
117.s403、若确定时间差大于第三预设阈值,则停止向计算服务器发送当前获取的第三环境感知数据。
118.其中,该时间差大于第三预设阈值,说明通过计算服务器获取第一结构化环境信息所需的时间较长,可选地,此时移动机器人可以停止向计算服务器发送当前获取的第三环境感知数据,而转由本端进行处理,如此,可以满足对移动机器人移动的及时性要求较高的应用场景的需求,提高本技术的适用性。
119.可选地,第三环境感知数据可以是移动机器人在第三控制时刻通过感知设备获取的环境感知数据,第三控制时刻可以为上述第一控制时刻的下一控制时刻。当然,还需要说明的是,本技术在此并不限定第二控制时刻和第三控制时刻的先后顺序,可选地,第二控制时刻可以是第三控制时刻的上一控制时刻,也可以是第三控制时刻的下一控制时刻。当然,还需要说明的是,上述实施例中,第一预设阈值可以大于第二预设阈值,第三预设阈值可以等于第一预设阈值,当然,第一预设阈值、第二预设阈值以及第三预设阈值之间的关系也并不以此为限,比如,第一预设阈值可以小于第二预设阈值,第三预设阈值可以大于第一预设阈值。可选地,在一些实施例中,各阈值的设定具体也可以根据移动机器人、计算服务器输出结构化环境信息所需执行的机器指令的数量设定,在此不作限定。
120.可选地,上述通过感知设备获取第一环境感知数据的步骤,可以包括:根据预设采集周期,通过感知设备采集第一环境感知数据。
121.其中,预设采集周期可以是任意取值,比如可以是100ms、200ms、500ms等,根据实际的应用场景可以灵活设置,在此不作限定。
122.可选地,第一结构化环境信息可以包括移动机器人所处场景内至少一个障碍物的属性信息,障碍物的属性信息包括下述至少一项:障碍物的类别信息、障碍物的位置信息、障碍物的尺寸信息。
123.可选地,移动机器人所处场景内的障碍物可以包括人、车、物等类别的障碍物,在此不作限定,根据障碍物所属类别的不同可以对应不同的属性信息。
124.当然,需要说明的,除上述所示出的障碍物的属性信息,还可以包括其他类型,比如,还可以包括障碍物的移动速度、障碍物的温度参数等,在此不作限定。
125.图6为本技术实施例提供的又一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图,该方法的执行主体可以是上述控制系统中的计算服务器,如图6所示,该方法可以包括:
126.s501、接收移动机器人发送的通过感知设备获取的第一环境感知数据。
127.其中,感知设备包括:雷达设备和/或传感器。
128.s502、根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息。
129.其中,第一结构化环境信息用于描述环境障碍信息。
130.s503、向移动机器人返回第一结构化环境信息,以使移动机器人根据第一结构化环境信息,控制移动机器人移动。
131.其中,感知设备和第一结构化环境信息的说明可参见前述的相关部分,在此不再赘述。应用本技术实施例,实现了可以根据第一预设计算任务对移动机器人发送的第一环境感知数据进行计算以输出第一结构化环境信息,也即可以将移动机器人中自主导航功能的计算压力转由计算服务器承担,降低移动机器人中自主导航功能对计算资源的消耗,进而可以降低移动机器人中蓄电装置的电量消耗速度,有效延长移动机器人的作业续航时间。
132.图7为本技术实施例提供的另一种基于移动机器人的控制方法的流程示意图,如图7所示,该方法可以包括:
133.s601、根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,并计算第一结构化环境信息对应的第一计算时间。
134.s602、若确定第一计算时间小于第二预设阈值,则生成数据传输指令。
135.s603、向移动机器人发送数据传输指令,以使移动机器人暂停向计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据。
136.其中,第二预设阈值为计算服务器指示移动机器人暂停向其发送下一环境感知数据对应的时间阈值。第一结构化环境信息对应的第一计算时间可以根据第一预设计算任务的开始计算时间和结束计算时间,计算得到。
137.可以理解的是,若确定第一计算时间小于第二预设阈值,说明移动机器人所获取的第一环境感知数据较为简单,该第一环境感知数据较其上一环境感知数据并未进一步复杂化,也就是说,移动机器人所处的场景并未进一步复杂化,也即所消耗的电量较小,无需转由计算服务器进行计算输出对应的环境感知数据,那么在该场景下,计算服务器可以生成数据传输指令,并发送给移动机器人,以通过该数据传输指令指示移动机器人暂停向计
算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据,使得在检测到环境感知数据简单化时,转由通过移动机器人获取结构化环境信息,从而可以实现对移动机器人的及时控制,提高控制效率。
138.图8为本技术实施例提供的一种基于移动机器人的控制装置的功能模块示意图,该装置可以是前述的移动机器人,该装置基本原理及产生的技术效果与前述对应的方法实施例相同,为简要描述,本实施例中未提及部分,可参考方法实施例中的相应内容。如图8所示,该控制装置200,可以包括:
139.获取模块210,用于通过感知设备获取第一环境感知数据,感知设备包括:雷达设备和/或传感器;
140.发送模块220,用于向计算服务器发送第一环境感知数据,以使计算服务器根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,并返回第一结构化环境信息,第一结构化环境信息用于描述第一环境障碍信息;
141.控制模块230,用于根据第一结构化环境信息,控制移动机器人移动。
142.在可选的实施方式中,控制装置还包括:生成模块,用于通过感知设备获取第二环境感知数据;
143.根据第二预设计算任务对第二环境感知数据进行计算,输出第二结构化环境信息,并计算第二结构化环境信息对应的第二计算时间,第二结构化环境信息用于描述第二环境障碍信息;
144.若确定第二计算时间大于第一预设阈值,则生成数据转发指令,数据转发指令用于指示移动机器人将通过感知设备获取的下一环境感知数据发送给计算服务器,以通过计算服务器获取下一环境感知数据对应的结构化环境信息。
145.在可选的实施方式中,控制模块230,还用于接收计算服务器发送的数据传输指令,数据传输指令用于指示移动机器人暂停向计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据,数据传输指令由计算服务器在确定第一结构化环境信息对应的第一计算时间小于第二预设阈值时生成;
146.根据数据传输指令和第二预设计算任务对当前获取的第三环境感知数据进行计算,输出第三结构化环境信息,第三结构化环境信息用于描述第三环境障碍信息;
147.根据第三结构化环境信息,控制移动机器人移动。
148.在可选的实施方式中,控制装置还包括:计算模块,用于分别记录移动机器人向计算服务器发送第一环境感知数据的第一时间,以及计算服务器返回第一结构化环境信息的第二时间;
149.计算第二时间和第一时间之间的时间差;
150.若确定时间差大于第三预设阈值,则停止向计算服务器发送当前获取的第三环境感知数据。
151.在可选的实施方式中,根据预设采集周期,通过感知设备采集第一环境感知数据。
152.在可选的实施方式中,第一结构化环境信息包括移动机器人所处场景内至少一个障碍物的属性信息,障碍物的属性信息包括下述至少一项:障碍物的类别信息、障碍物的位置信息、障碍物的尺寸信息。
153.本技术实施例还提供另一种基于移动机器人的控制装置,该装置可以是前述的计
算服务器,该装置基本原理及产生的技术效果与前述对应的方法实施例相同,为简要描述,本实施例中未提及部分,可参考方法实施例中的相应内容。其中,该控制装置可以包括:
154.接收模块,用于接收移动机器人发送的通过感知设备获取的第一环境感知数据,感知设备包括:雷达设备和/或传感器;
155.输出模块,用于根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,其中,第一结构化环境信息用于描述环境障碍信息;
156.返回模块,用于向移动机器人返回第一结构化环境信息,以使移动机器人根据第一结构化环境信息,控制移动机器人移动。
157.在可选的实施方式中,输出模块,具体用于根据第一预设计算任务对第一环境感知数据进行计算,输出第一结构化环境信息,并计算第一结构化环境信息对应的第一计算时间;
158.若确定第一计算时间小于第二预设阈值,则生成数据传输指令;
159.向移动机器人发送数据传输指令,以使移动机器人暂停向计算服务器上传通过感知设备获取的下一环境感知数据。
160.上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
161.以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit,简称asic),或,一个或多个微处理器,或,一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称fpga)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(central processing unit,简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称soc)的形式实现。
162.图9为本技术实施例提供的一种电子设备结构示意图,该电子设备可以为上述的移动机器人或计算服务器。如图9所示,该电子设备可以包括:处理器310、存储介质320和总线330,存储介质320存储有处理器310可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,处理器310与存储介质320之间通过总线330通信,处理器310执行机器可读指令,以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
163.可选地,本技术还提供一种存储介质,存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
164.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
165.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单元来实现本实施例方案的目的。
166.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
167.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本技术各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(英文:read-only memory,简称:rom)、随机存取存储器(英文:random access memory,简称:ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
168.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
169.以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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