CN112540610A - 一种机器人避障的方法、机器人及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种机器人避障的方法、机器人及存储介质，该方法包括：当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长；当预设时长结束时，判断机器人与目标障碍物之间的距离是否小于或等于第一预设距离；若预设时长结束时，机器人与目标障碍物之间的距离小于或等于第一预设距离，机器人按照第一路线行走；若预设时长结束时，机器人与目标障碍物之间的距离大于预设距离，机器人按照第二路线行走。该第一路线不同于第二路线。通过暂停运动，可以避免机器人与该目标障碍物采用相同的路径绕开，减少发生碰撞的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人避障的方法、机器人及存储介质。
背景技术
21世纪人工智能产品越来越受关注，其中就包括机器人。在人们的生活中，机器人的使用越来越普遍，应用场景也越来越复杂。例如，利用机器人进行搬运、利用机器人进行清洁等。
机器人的工作场景可能和人们工作和生活的场景有一部分重合。例如，当机器人应用在搬运场景下时，机器人可能需要与工作人员在同一工作环境下工作。当机器人用于家庭环境的清洁时，机器人的工作环境与人们的生活场景重合。当机器人的工作场景和人们工作和生活的场景有一部分重合时，机器人如何躲避障碍物是一个需要考虑的问题。
当机器人应用在搬运场景下时，机器人可能需要与工作人员在同一工作环境下工作。当工作人员与机器人距离较近时，工作人员有可能采取与机器人规划的路径相同的方向绕开，从而工作人员与机器人产生相互阻碍的情况。如果速度过快，甚至会导致机器人与工作人员发生碰撞的情况。当机器人应用在清洁场景下时，机器人在环境中获取到一个障碍物的位置信息之后，会围绕该障碍物的边界进行清扫，以获取该障碍物的边界数据。但是该障碍物可能是动态障碍物，动态障碍物可能会随时移动，可能会与机器人发生碰撞。
发明内容
本申请提供了一种机器人避障的方法、机器人及存储介质。通过该方法可以使得机器人能够在一定程度上避免机器人与目标障碍物发生碰撞。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种机器人避障的方法，所述方法包括：当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以所述目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长，所述第二预设距离小于或等于所述第一预设距离；当所述预设时长结束时，判断所述机器人与所述目标障碍物之间的距离是否小于或等于所述第一预设距离；若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，所述机器人按照第一路线行走；若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述预设距离，所述机器人按照第二路线行走，所述第一路线不同于所述第二路线。
本申请提供的这种机器人避障的方法，可以在机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，暂停运动预设时长，从而可以避免机器人与该目标障碍物采用相同的路径绕开，减少发生碰撞的可能性。其次，当预设时长结束时，该机器人与目标障碍物的距离小于或等于第一预设距离，该机器人可以按照第一路线行走。当机器人与目标障碍物的距离小于或等于第一预设距离时，该机器人可以通过该第一路线规避该目标障碍物。当预设时长结束时，该机器人与目标障碍物的距离大于第一预设距离，该机器人可以按照第二路线行走该第一路线不同于该第二路线。当该机器人与目标障碍物的距离大于第一预设距离时，按照第二路线行走，可以避免漏扫。
可选地，结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以所述目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长之前，所述方法还包括：获取第一时刻所述目标障碍物的位置与第二时刻所述目标障碍物的位置，所述第一时刻不同于所述第二时刻；根据所述第一时刻所述目标障碍物的位置与所述第二时刻所述目标障碍物的位置确定所述目标障碍物为动态障碍物。
可选地，结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述暂停运动预设时长时，所述方法还包括：实时检测所述机器人与所述目标障碍物的距离；当所述机器人与所述目标障碍物的距离小于或等于第三预设距离时，启动报警，所述第三预设距离小于所述第一预设距离。当机器人与目标障碍物的距离小于或等于第三预设距离时，该机器人可以启动报警，从而可以提醒该目标障碍物，及时规避该机器人，从而避免发生碰撞。
可选地，结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，所述机器人按照第一路线行走，所述方法还包括：所述机器人标记所述目标区域为未清扫的区域；当确定所述目标障碍物不在所述目标区域时，所述机器人进入所述未清扫的区域进行清扫。当机器人按照第一路线行走时，该机器人可以标记该目标区域为未清扫的区域，确定所述目标障碍物不在所述目标区域时，所述机器人进入所述目标区域进行清扫，这样可以避免出现遗漏该目标区域，避免漏扫。
可选地，结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述预设距离，所述机器人按照第二路线行走，所述方法还包括：实时检测所述机器人与所述目标障碍物的距离；当确定所述机器人与所述目标障碍物的距离等于所述第一预设距离时，暂停运动所述预设时长。这样可以在继续按照第二路线行走时，减少发生碰撞的概率。
本申请第二方面提供了一种机器人，所述机器人包括：测距模块、控制器、行走模块，所述测距模块，用于确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离；所述控制器，用于当所述测距模块确定所述机器人与所述目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以所述目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并控制所述机器人暂停运动预设时长，所述第二预设距离小于或等于所述第一预设距离；所述控制器，还用于当所述预设时长结束时，控制所述测距模块执行如下操作：测量所述机器人与所述目标障碍物之间的距离，并判断所述机器人与所述目标障碍物之间的距离是否小于或等于所述第一预设距离；所述控制器，还用于若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，控制所述行走模块，使得机器人按照第一路线行走；所述控制器，还用于若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述预设距离，控制所述行走模块，使得机器人按照第二路线行走，所述第一路线不同于所述第二路线。
本申请提供的这种机器人，可以在机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，暂停运动预设时长，从而可以避免机器人与该目标障碍物采用相同的路径绕开，减少发生碰撞的可能性。其次，当预设时长结束时，该机器人与目标障碍物的距离小于或等于第一预设距离，该机器人可以按照第一路线行走。当机器人与目标障碍物的距离小于或等于第一预设距离时，该机器人可以通过该第一路线规避该目标障碍物。当预设时长结束时，该机器人与目标障碍物的距离大于第一预设距离，该机器人可以按照第二路线行走该第一路线不同于第二路线。当该机器人与目标障碍物的距离大于第一预设距离时，按照第二路线行走，可以避免漏扫。
可选地，结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述测距模块，还用于获取第一时刻所述目标障碍物的位置与第二时刻所述目标障碍物的位置，所述第一时刻不同于所述第二时刻；所述控制器，还用于根据所述第一时刻所述目标障碍物的位置与所述第二时刻所述目标障碍物的位置确定所述目标障碍物为动态障碍物。
可选地，结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述机器人还包括报警模块，所述测距模块，还用于实时检测所述机器人与目标障碍物的距离；所述报警模块，用于当所述测距模块确定所述机器人与所述目标障碍物的距离小于或等于第三预设距离时，启动报警，所述第三预设距离小于所述第一预设距离。
可选地，结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述机器人还包括清扫模块，所述控制器，还用于若所述机器人按照第一路线行走，则标记所述目标区域为未清扫的区域；所述控制器，还用于当确定所述目标障碍物不在所述目标区域时，控制所述行走模块，使得所述机器人中的所述清扫模块在所述目标区域进行清扫。
可选地，结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述测距模块，还用于实时检测所述机器人与所述目标障碍物的距离；所述测距模块，还用于判断所述机器人与所述目标障碍物的距离是否小于或等于所述第一预设值；所述控制器，还用于当所述机器人与所述目标障碍物的距离小于或等于所述第一预设距离时，使得所述机器人暂停运动所述预设时长。
本申请第三方面提供了一种计算机存储介质，其特征在于，包括处理器和存储器，处理器和存储器通信连接，所述存储器储存有若干指令，所述处理器通过执行所述若干指令实现本申请第一方面以及第一方面任意一种可能的实现方式中所述的机器人避障的方法。
本申请提供了一种机器人避障的方法以及机器人，该方法包括：当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长，第二预设距离小于或等于第一预设距离；当预设时长结束时，判断机器人与目标障碍物之间的距离是否小于或等于第一预设距离；若预设时长结束时，机器人与目标障碍物之间的距离小于或等于第一预设距离，机器人按照第一路线行走；若预设时长结束时，机器人与目标障碍物之间的距离大于预设距离，机器人按照第二路线行走，该第一路线不同于第二路线。
本申请提供的这种机器人避障的方法以及机器人具有如下有益效果：该机器人可以在机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，暂停运动预设时长，从而可以避免机器人与该目标障碍物采用相同的路径绕开，减少发生碰撞的可能性。其次，当预设时长结束时，该机器人与目标障碍物的距离小于或等于第一预设距离，该机器人可以按照第一路线行走。当机器人与目标障碍物的距离小于或等于第一预设距离时，该机器人可以通过该第一路线规避该目标障碍物。当预设时长结束时，该机器人与目标障碍物的距离大于第一预设距离，该机器人可以按照第二路线行走，该第一路线不同于第二路线。当该机器人与目标障碍物的距离大于第一预设距离时，按照第二路线行走，可以避免漏扫。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种机器人的模块示意图；
图2为本申请实施例提供的一种机器人与动态障碍物的场景示意图；
图3为本申请实施例提供的一种机器人避障的方法流程图；
图4为本申请实施例提供的一种激光测距的场景示意图；
图5为本申请实施例提供的一种机器人避障的方法流程图；
图6为本申请实施例提供的一种机器人避障的方法流程图；
图7为本申请实施例提供的一种机器人的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种机器人的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本实施例公开的机器人的形状不限定，可以被构成任何合适的形状。本申请中的机器人可以为家用清洁机器人，也可以是商用清洁机器人。
请参阅图1，在一种实现方式中，该机器人10可以包括控制单元11、无线通信单元12、传感单元13、音频单元14、摄像单元15及障碍物探测装置16。
控制单元11作为机器人10的控制核心，协调各个单元的工作。控制单元11可以为通用处理器(例如中央处理器CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA、CPLD等)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制单元11还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制单元11也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
无线通信单元12用于与用户终端无线通信，无线通信单元12与控制单元11电连接。用户通过用户终端向机器人10发送控制指令，无线通信单元12接收控制指令并向控制单元11发送该控制指令，控制单元11根据该控制指令控制机器人10。
无线通信单元12包括广播接收模块、移动通信模块、无线互联网模块、短距离通信模块和定位信息模块的其中一种或多种的组合。其中，广播接收模块经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播接收模块可以使用数字广播***来接收数字广播信号，数字广播***诸如为地面数字多媒体广播(DMB-T)、卫星数字多媒体广播(DMB-S)、仅媒体前向链路(MediaFLO)、手持数字视频广播(DVB-H)或地面综合业务数字广播(ISDB-T)。
移动通信模块向移动通信网络上的基站、外部终端和服务器中的至少一方发送无线信号，或者可以从基站、外部终端和服务器中的至少一方接收无线信号。这里，根据字符/多媒体消息的接收和发送，无线信号可以包括语音呼叫信号、视频呼叫信号或各种形式的数据。
无线互联网模块指的是用于无线互联网连接的模块，并且可以内置或外置于终端。可以使用诸如无线LAN(WLAN)(Wi-Fi)、无线宽带(Wibro)、全球微波接入互操作性(Wimax)、高速下行分组接入(HSDPA)这样的无线互联网技术。
短距离通信模块指的是用于进行短距离通信的模块。可以使用诸如蓝牙(Bluetooth)、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)或ZigBee这样的短距离通信技术。
定位信息模块是用于获取机器人10的当前位置信息，例如全球定位***(GPS)模块。
传感单元13可以包括距离传感器、压力传感器、碰撞传感器等。该传感器可以用于测试该机器人10与障碍物的距离、是否受到压力、是否发生碰撞等。
音频单元14用于当所述位置状态信息为抱起状态时，控制所述机器人10停止工作，并发出离地报警信号。音频单元14与控制单元11电连接。
在一些实施例中，音频单元14可以为喇叭、扬声器、麦克风等等电声换能器，其中，喇叭或扬声器的数量可以为一个或多个，麦克风的数量可以为多个，多个麦克风可以构成麦克风阵列，以便有效地采集声音。麦克风可以是电动式的(动圈式、带式)、电容式的(直流极化式)、压电式的(晶体式、陶瓷式)、电磁式的、碳粒式的、半导体式的等或其任意组合。在一些实施例中，麦克风可以是微型机电***(MEMS)麦克风。
摄像单元15用于拍摄机器人10所处的环境，摄像单元15与控制单元11电连接，摄像单元15获取机器人10所处环境的图像，并向控制单元11输出该图像，以便控制单元11根据该图像作出下一步逻辑运算。
障碍物探测装置16被配置为用于探测墙壁及障碍物，用于实时向墙壁及障碍物发射探测信号，示例性的，所述障碍物探测装置可以包括光线传感器、红外传感器等。
机器人的工作场景可能和人们工作和生活的场景有一部分重合。例如，当机器人应用在搬运场景下时，机器人可能需要与工作人员在同一工作环境下工作。当机器人用于家庭环境的清洁时，机器人的工作环境与人们的生活场景重合。请参见图2。该机器人1与障碍物2在同一个场景下。如果机器人与障碍物的距离较近时，机器人有可能与障碍物发生碰撞。所以，当机器人的工作场景和人们工作和生活的场景有一部分重合时，机器人如何躲避障碍物是一个需要考虑的问题。
当在搬运场景下时，若工作人员与机器人距离较近时，工作人员有可能采取与机器人规划的路径相同的方向绕开，从而工作人员与机器人产生相互阻碍的情况。如果速度过快，甚至会导致机器人与工作人员发生碰撞的情况。当机器人应用在清洁场景下时，机器人在环境中获取到一个障碍物的位置信息之后，会围绕该障碍物的边界进行清扫，以获取该障碍物的边界数据。这样可能会存在两个问题。1.该障碍物可能是动态障碍物，动态障碍物可能会随时移动，可能会与机器人发生碰撞。2.当机器人获取到该动态障碍物的边界数据之后，可能将该动态障碍物的边界围成的区域划定为不可清扫的区域，这样可能会出现漏扫的现象。
所以，本申请提供了一种机器人避障的方法，请参见图3，该方法包括：
步骤110、当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长。
该机器人获取机器人与目标障碍物之间的距离。当机器人确定机器人与目标障碍物之间的距离等于第一预设距离时，该机器人以目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域。并暂停运动预设时长。该机器人暂停预设时间，从而给该目标障碍物一个反应时间，可以使得该目标障碍物躲避机器人，避免发生碰撞。
具体的，该机器人中可以包含测距模块。该机器人可以通过该测距模块测量机器人与动态障碍物之间的距离。该测距模块可以对应到图1所示的机器人10中的传感单元13。同时，该测距模块也可以获取到该障碍物的边界。示例性的，该测距模块可以为红外传感器。当红外传感器获取到障碍物的边界之后，可以以目标障碍物当前的边界为基准，向外扩展第二预设距离,形成新的边界。该新的边界围成的区域为目标区域。该第二预设距离小于或等于该第一预设距离。例如。该第一预设距离为0.5米，第二预设距离为0.4米。
该暂停预设时间可以通过定时器(timer)实现。具体的，在机器人的控制程序中，设置一个定时器。把测距模块测量到的机器人与动态障碍物之间的距离等于第一预设距离作为该定时器的启动条件。当该目标障碍物与机器人的距离等于该第一预设距离时，启动该定时器，该定时器开始计时。具体可以通过该控制器调用该机器人的控制程序实现。该控制器可以与图1中的控制单元11相对应。通过暂停运动的方式可以避免机器人与目标障碍物采用相同的路径绕开，从而避免发生碰撞的情况。
需要说明的是，在该机器人确定机器人与目标障碍物的距离等于小于或等于第一预设距离时，以目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长之前，该方法还包括：该机器人确定该目标障碍物为动态障碍物。
具体的，该机器人可以根据获取第一时刻该目标障碍物的位置与第二时刻该目标障碍物的位置确定该目标障碍物为动态障碍物。该目标障碍物的位置可以为该目标障碍物相对于某一个静态参照物的相对位置，也可以为该目标障碍物在该机器人预先构建的地图中的绝对位置。更进一步的，该机器人可以获取第一时刻该目标障碍物的位置与第二时刻该目标障碍物的位置，该第一时刻不同于第二时刻，且该第一时刻与第二时刻相差时间为预先设定的一个时间差，例如10秒。通过对比该目标障碍物在第一时刻的位置与目标障碍物在第二时刻的位置，若确定该目标障碍物在第一时刻与第二时刻之间的位置发生了变化，则该机器人可以认为该目标障碍物为动态障碍物。否则该机器人确定该目标障碍物为静态障碍物。
该机器人确定该障碍物为动态障碍物的具体方式不限定，包括但不限于采用激光或者视觉的方式确定。示例性的，可以通过视觉传感器拍摄带有障碍物的图片，当间隔两帧的照片中，障碍物的位置发生移动或者确定与墙面等固定参照物的相对位置发生变化时，确定该目标障碍物为动态障碍物。该视觉传感器可以对应到图1中的摄像单元15。
需要说明的是，本申请中该机器人测量机器人与目标障碍物的方式不限定。例如可以采用红外测量、激光测量等。示例性的，三角测距法为激光测距的一种具体实现方式。具体请参见图4。
激光器(Laser)以一定的角度β射出一束激光，沿激光方向距离为d的物体反射激光。
接受激光的一般是个长条的摄像头(Imager)，被物体反射的激光经过“小孔成像”被Imager拍摄到。
焦距是f，物体离平面的垂直距离是q，激光器和焦点间的距离是s，过焦点平行于激光方向的虚线，它跟Imager的交点位置一般是预先知道的(确定好β就知道了)，物体激光反射后成像在Imager上的点位置离该处的距离为X。
根据图4可知，q,d,β组成的三角形跟X,f组成的三角形是相似三角形，于是有：
f/X＝q/s,则q＝f*s/x
又由于sin(β)＝q/d,于是d＝q/(sin(β))
最后得到：d＝f*s/(X*sin(β))
因为f,s,β都是预先可以已知的量，唯一需要测量的就是X，通过测量出X的长度就可以计算出d，即得到物体离激光器的距离了。
需要说明的是，在暂停的一个预设时间内，机器人可以实时检测机器人与动态障碍物的距离。当该机器人暂停运动预设时长时，该方法还可以包括：实时检测机器人与目标障碍物之间的距离。当机器人与目标障碍物的距离小于或等于第三预设距离时，启动报警。该第三预设距离小于该第一预设距离。例如该第三预设距离为0.3米。这样当目标障碍物靠的更近时，可以触发报警，以提醒该目标障碍物及时躲避该机器人。
步骤120、当预设时长结束时，判断机器人与目标障碍物之间的距离是否小于或等于第一预设距离。
由于步骤110中，确定了该目标障碍物为动态障碍物。该动态障碍物可能随时会移动。当预设时长结束时，该机器人判断机器人与目标障碍物之间的距离是否小于或等于第一预设距离。
若机器人判断该机器人与目标障碍物之间的距离小于或等于第一预设距离时，则说明该机器人与目标障碍物的距离仍然比较近。则该机器人可以规避该目标障碍物行走。
若机器人判断机器人与目标障碍物之间的距离大于第一预设值时，可以认为该机器人与目标障碍物的距离较远，该机器人无需采取规避行为。
步骤130、机器人按照第一路线行走。
当机器人判断机器人与目标障碍物之间的距离小于或等于第一预设距离时，机器人按照第一路线行走。通过按照该第一路线行走可以避免与该目标障碍物接近。
具体的，该第一路线为机器人规划的用于规避目标障碍物的路线。示例性的，该第一路线可以为沿着该目标区域边缘形成的路线。这样该机器人可以规避该目标障碍物行走。若该机器人为清洁机器人，则该机器人沿着该目标区域边缘行走会遗漏掉该目标区域，使得该目标区域未被清扫到。
所以，若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，所述机器人按照第一路线行走，请参见图5，该方法还包括：
步骤1301、机器人标记目标区域为未清扫的区域。
机器人标记该目标区域为未清扫的区域。具体的，该机器人可以在预先构建的地图中将该目标区域标记为未清扫的区域。
步骤1302、当确定目标障碍物不在目标区域时，机器人进入该目标区域进行清扫。
当确定该目标障碍物不在该目标区域时，机器人进入该未清扫的区域进行清扫。在一种实施方式中，该机器人可以将出了该标记的未清扫的区域清扫完毕之后，再回到该目标区域的边缘。当确定该目标障碍物不在该目标区域内时，该机器人进入该目标区域进行清扫。这样可以避免漏扫。在一个目标预设时间之后就开始清扫该目标区域外的部分，也不会使得机器人一直处于暂停状态，对机器人工作效率影响小。
步骤140、机器人按照第二路线行走。
若在步骤120中，机器人判断该机器人与目标障碍物之间的距离大于该第一预设值。则机器人按照第二路线行走。该第二路线可以为该机器人原先规划的路线。即当该第二路线可以为目标障碍物不存在时，该机器人的行进路线。这样等到该目标障碍物离开之后再进行清扫，可以避免因为机器人躲避该目标障碍物而出现漏扫的情况。
需要说明的是，若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述预设距离，所述机器人按照第二路线行走。请参见图6，该方法还包括：
步骤1401、实时检测机器人与目标障碍物的距离。
该机器人通过测距模块实时检测机器人与目标障碍物的距离。
步骤1402、当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，暂停运动预设时长。
当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设值时，暂停预设时长。
需要说明的是，步骤1402相当于步骤110，当机器人与目标障碍物的距离再次等于第一预设值时，该机器人暂停运动预设时长，并以步骤110的方式再次形成目标区域。暂停目标预设目标时长之后继续判断机器人与目标障碍物之间的距离是否小于或等于第一预设距离。相当于步骤120…请参见上述步骤110、步骤120、步骤130和步骤140进行理解，此处不再赘述。
本申请还提供了一种机器人，请参见图7。该机器人20包括：测距模块201、控制器202、行走模块203，报警模块204。
所述测距模块201，用于确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离；
所述控制器202，用于当所述测距模块201确定所述机器人与所述目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以所述目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并控制所述机器人暂停运动预设时长，所述第二预设距离小于或等于所述第一预设距离；
所述控制器202，还用于当所述预设时长结束时，控制所述测距模块201执行如下操作：测量所述机器人与所述目标障碍物之间的距离，并判断所述机器人与所述目标障碍物之间的距离是否小于或等于所述第一预设距离；
所述控制器202，还用于若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，控制所述行走模块203，使得机器人按照第一路线行走；
所述控制器202，还用于若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述预设距离，控制所述行走模块203，使得机器人按照第二路线行走。
所述测距模块201，还用于获取第一时刻所述目标障碍物的位置与第二时刻所述目标障碍物的位置，所述第一时刻不同于所述第二时刻；
所述控制器202，还用于根据所述第一时刻所述目标障碍物的位置与所述第二时刻所述目标障碍物的位置确定所述目标障碍物为动态障碍物。
所述测距模块201，还用于实时检测所述机器人与目标障碍物的距离；
所述报警模块204，用于当所述测距模块201确定所述机器人与所述目标障碍物的距离小于或等于第三预设距离时，启动报警。
所述机器人还包括清扫模块205，
所述控制器202，还用于当所述机器人按照第一路线行走之后，标记所述目标区域为未清扫的区域；
所述控制器202，还用于当确定所述目标障碍物不在所述目标区域时，控制所述行走模块203，使得所述机器人进入所述目标区域，使得所述清扫模块205在所述目标区域进行清扫。
所述测距模块201，还用于实时检测所述机器人与所述目标障碍物的距离；
所述测距模块201，还用于判断所述机器人与所述目标障碍物的距离是否小于或等于所述第一预设值；
所述控制器202，还用于当所述机器人与所述目标障碍物的距离小于或等于所述第一预设值时，使得所述机器人暂停运动所述预设时长。
图8为本发明另一实施例提供的机器人30的结构框图。如图8所示，该机器人30可以包括：机器人主体、障碍物探测装置、处理器301、存储器302以及通信模块303。
所述障碍物探测装置设置于所述机器人主体上，用于实时接收障碍物反射的反射信号。在本实施例中，所述障碍物探测装置为光线传感器，包括但不限于红外传感器。
所述机器人主体上设置有行走机构。所述处理器301内置于所述机器人主体中。
所述机器人主体是机器人的主体结构，可以根据机器人30的实际需要，选用相应的形状结构及制造材质(如硬质塑料或者铝、铁等金属)，例如设置为扫地机器人常见的较为扁平的圆柱形。
行走机构是设置在所述机器人主体上，为机器人30提供移动能力的结构装置。该行走机构具体可以采用任何类型的移动装置实现，例如滚轮、履带式等。
所述处理器301、存储器302以及通信模块303之间可以通过总线的方式，建立任意两者之间的通信连接。
处理器301可以为任何类型，具备一个或者多个处理核心的控制芯片。其可以执行单线程或者多线程的操作，用于解析指令以执行获取数据、执行逻辑运算功能以及下发运算处理结果等操作。
存储器302可以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***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储机器人的行走路线，以及机器人的行走控制策略等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至机器人30。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述存储器302存储有可被所述处理器301中的至少一个控制芯片执行的指令；所述至少一个控制芯片用于执行所述指令，以实现上述任意方法实施例中机器人的路径规划方法。
通信模块303是用于建立通信连接，提供物理信道的功能模块。通信模块303以是任何类型的无线或者有线通信模块，包括但不限于WiFi模块或者蓝牙模块等。
本申请实施例还提供了一种主控芯片，该主控芯片装配在机器人中。该主控芯片用于控制该机器人执行本申请提供的机器人的路径规划方法。
本申请还提供了一种机器人，该机器人中装配有本申请实施例提供的主控芯片，通过该主控芯片，可以控制机器人执行本申请提供的路径规划方法。
进一步地，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器301中一个或多个控制芯片执行，以使得上述一个或多个控制芯片执行上述任意方法实施例中机器人的路径规划方法。
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。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序产品中的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非暂态计算机可读取存储介质中，该计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被相关设备执行时，可使相关设备执行上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
上述产品可执行本发明实施例所提供的机器人的路径规划方法，具备执行机器人的路径规划方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的机器人的路径规划方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种机器人避障的方法，其特征在于，所述方法包括：
当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以所述目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长，所述第二预设距离小于或等于所述第一预设距离；
当所述预设时长结束时，判断所述机器人与所述目标障碍物之间的距离是否小于或等于所述第一预设距离；
若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，所述机器人按照第一路线行走；
若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述第一预设距离，所述机器人按照第二路线行走，所述第一路线不同于所述第二路线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以所述目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并暂停运动预设时长之前，所述方法还包括：
获取第一时刻所述目标障碍物的位置与第二时刻所述目标障碍物的位置，所述第一时刻不同于所述第二时刻；
根据所述第一时刻所述目标障碍物的位置与所述第二时刻所述目标障碍物的位置确定所述目标障碍物为动态障碍物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述暂停运动预设时长时，所述方法还包括：
实时检测所述机器人与所述目标障碍物的距离；
当所述机器人与所述目标障碍物的距离小于或等于第三预设距离时，启动报警，所述第三预设距离小于所述第一预设距离。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，所述机器人按照第一路线行走，所述方法还包括：
所述机器人标记所述目标区域为未清扫的区域；
当确定所述目标障碍物不在所述目标区域时，所述机器人进入所述目标区域进行清扫。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述预设距离，所述机器人按照第二路线行走，所述方法还包括：
实时检测所述机器人与所述目标障碍物的距离；
当确定所述机器人与所述目标障碍物的距离等于所述第一预设距离时，暂停运动所述预设时长。
6.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：测距模块、控制器、行走模块，
所述测距模块，用于确定机器人与目标障碍物的距离等于第一预设距离；
所述控制器，用于当所述测距模块确定所述机器人与所述目标障碍物的距离等于第一预设距离时，以所述目标障碍物当前的边界为基准向外扩展第二预设距离形成目标区域，并控制所述机器人暂停运动预设时长，所述第二预设距离小于或等于所述第一预设距离；
所述控制器，还用于当所述预设时长结束时，控制所述测距模块执行如下操作：测量所述机器人与所述目标障碍物之间的距离，并判断所述机器人与所述目标障碍物之间的距离是否小于或等于所述第一预设距离；
所述控制器，还用于若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离小于或等于所述第一预设距离，控制所述行走模块，使得所述机器人按照第一路线行走；
所述控制器，还用于若所述预设时长结束时，所述机器人与所述目标障碍物之间的距离大于所述第一预设距离，控制所述行走模块，使得所述机器人按照第二路线行走所述第一路线不同于所述第二路线。
7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，
所述测距模块，还用于获取第一时刻所述目标障碍物的位置与第二时刻所述目标障碍物的位置，所述第一时刻不同于所述第二时刻；
所述控制器，还用于根据所述第一时刻所述目标障碍物的位置与所述第二时刻所述目标障碍物的位置确定所述目标障碍物为动态障碍物。
8.根据权利要求6或7所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括报警模块，
所述测距模块，还用于实时检测所述机器人与目标障碍物的距离；
所述报警模块，用于当所述测距模块确定所述机器人与所述目标障碍物的距离小于或等于第三预设距离时，启动报警，所述第三预设距离小于所述第一预设距离。
9.根据权利要求6或7所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括清扫模块，
所述控制器，还用于若所述机器人按照第一路线行走，则标记所述目标区域为未清扫的区域；
所述控制器，还用于当确定所述目标障碍物不在所述目标区域时，控制所述行走模块，使得所述机器人中的所述清扫模块在所述目标区域进行清扫。
10.根据权利要求6或7所述的机器人，其特征在于，
所述测距模块，还用于实时检测所述机器人与所述目标障碍物的距离；
所述测距模块，还用于判断所述机器人与所述目标障碍物的距离是否等于所述第一预设值；
所述控制器，还用于当所述机器人与所述目标障碍物的距离等于所述第一预设距离时，使得所述机器人暂停运动所述预设时长。
11.一种计算机存储介质，其特征在于，包括处理器和存储器，处理器和存储器通信连接，所述存储器储存有若干指令，所述处理器通过执行所述若干指令实现权利要求1至5任一项所述的机器人避障的方法。
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