CN114326712A - 机器人的导航路径生成方法、机器人、装置以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域,公开了一种机器人的导航路径生成方法、机器人、机器人的导航路径生成装置以及计算机存储介质。该机器人的导航路径生成方法通过在所述机器人所处的被困区域中,确定存在有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物是基于所述机器人配置的目标检测装置检测得到;检测所述第一区域与所述机器人行走经过的第二区域之间的交集区域;在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。本发明解决了目前的机器人在雷达将窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,即无法从该窄道空间当中顺利逃脱,致使机器人的行走非常不顺畅的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种机器人的导航路径生成方法、机器人、机器人的导航路径生成装置以及计算机存储介质。
背景技术
伴随着物质生活水平和科学技术水平的不断提升,时下,越来越多的用户家庭都开始应用机器人来为人们提供相应服务,尤其是应用清洁机器人来替代人们亲自执行房屋清扫,不仅能够减轻人们的劳作压力,更能够提升房屋清扫效率。
然而,目前的清洁机器人在沿边清扫房屋进入上下间距较小的窄道空间(例如沙发、床和大型电器等物件的底部)之后,基于该清洁机器人身上各种用于感知环境的传感器的设置位置影响,该各种传感器中设置位置相对较高的雷达通常会将该窄道空间的四周边缘位置都识别成障碍物,如此,在清洁机器人需要从该窄道空间出来的时候,由于雷达已经将该窄道空间的四周边缘位置都识别成了障碍物,则会造成该清洁机器人错误的被困在该窄道空间而无法逃脱的情况。
综上,目前的机器人在雷达将窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,即无法从该窄道空间当中顺利逃脱,致使机器人的行走非常不顺畅。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种机器人的导航路径生成方法、机器人、机器人的导航路径生成装置以及计算机存储介质,旨在解决目前的机器人在雷达将窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,即无法从该窄道空间当中顺利逃脱,致使机器人的行走非常不顺畅的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种机器人的导航路径生成方法,所述机器人的导航路径生成方法包括:
在所述机器人所处的被困区域中,确定存在有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物是基于所述机器人配置的目标检测装置检测得到;
检测所述第一区域与所述机器人行走经过的第二区域之间的交集区域;
在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
可选地,所述根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径的步骤,包括:
检测所述交集区域是否存在其它障碍物,其中,所述其它障碍物是基于所述机器人配置的除所述目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到;
在检测到所述交集区域不存在所述其它障碍物时,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径;
在检测到所述交集区域存在所述其它障碍物时,将所述其它障碍物标记为可绕行障碍物,生成所述导航路径,以供所述机器人按照所述导航路径行进至所述交集区域时,针对所述其它障碍物进行沿边绕行以逃离所述被困区域。
可选地,在所述忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人直接经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径的步骤之后,还包括:
按照所述导航路径,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物执行行走以尝试逃离所述被困区域;
在所述机器人成功逃离所述被困区域时,停止忽略所述目标障碍物执行行走;
在所述机器人未成功逃离所述被困区域时,输出预设的被困提示。
可选地,所述方法还包括:
在未检测到所述交集区域时,针对所述目标障碍物执行沿边绕行,并在预设的碰撞传感器未检测到所述目标障碍物时,忽略所述目标障碍物直至成功逃离所述被困区域。
可选地,在根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径的步骤之后,所述方法还包括:
针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径,以供所述机器人按照所述新的导航路径执行行走以逃离所述被困区域。
可选地,所述针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径的步骤,包括:
确定所述导航路径与所述交集区域靠近所述机器人一侧的第一交点;
根据所述第一交点确定所述交集区域中的障碍物点;
根据所述第一交点和所述障碍物点对所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径进行调整,得到新的导航路径。
可选地,所述根据所述第一交点确定所述交集区域中的障碍物点的步骤,包括:
确定所述导航路径的路径方向;
在所述交集区域中向所述路径方向的两侧进行查找,得到所述交集区域中距离所述第一交点最远的障碍物点。
可选地,所述根据所述第一交点和所述障碍物点对所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径进行调整,得到新的导航路径的步骤,包括:
在所述第一交点与所述障碍物点连线上按照第一间隔距离确定各基准点,按照所述第一交点至所述第二交点的方向,将各所述基准点在预设目标方向上扩展对应第一扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第一扩展距离在所述第一交点到所述障碍物点的方向上依次递减;或者,
在所述预设距离路径上按照第二间隔距离确定各基准点,在所述预设距离路径与所述障碍物点之间的区域内,依次将各所述基准点在预设第一方向上扩展对应第二扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第二扩展距离在所述第一交点到预设距离路径的边界点的方向上依次递减;
依次连接各所述扩展点形成改进路径,并利用所述改进路径替换所述预设距离路径,得到新的导航路径。
可选地,所述方法还包括:
若扩展所述扩展点的区域存在其他障碍物,或者,若当前扩展的扩展点与前一个扩展点之间存在所述其他障碍物,则停止扩展后续的扩展点。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种机器人,所述机器人包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的导航路径生成程序,所述机器人的导航路径生成程序被所述处理器执行时实现如上所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种机器人的导航路径生成装置,所述机器人的导航路径生成装置包括:
确定模块,用于在所述机器人所处的被困区域中,确定分布有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物基于所述机器人配置的雷达检测得到;
检测模块,用于检测所述第一区域与所述机器人行走过的第二区域之间的交集区域;
路径生成模块,用于在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
其中,本发明机器人的导航路径生成装置的各功能模块在运行时实现如上所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质上存储有机器人的导航路径生成程序,所述机器人的导航路径生成程序被处理器执行时实现如上所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
本发明提供一种机器人的导航路径生成方法、机器人、机器人的导航路径生成装置、计算机存储介质以及计算机程序产品,通过在所述机器人所处的被困区域中,确定存在有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物是基于所述机器人配置的目标检测装置检测得到;检测所述第一区域与所述机器人行走经过的第二区域之间的交集区域;在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
本发明在机器人处于窄道空间,从而该机器人的雷达传感器将该窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,通过该机器人在当前所处的被困区域-该窄道空间当中,确定出存在雷达传感器所检测识别到的目标障碍物的第一区域,然后检测该第一区域与该机器人在当前时刻以前已经行走过的第二区域之间,存在重叠交叉的交集区域,最后,该机器人在检测到该交集区域的情况下,直接根据该交集区域生成逃离出该窄道空间的导航路径,从而该机器人即能够按照该导航路径以经过该交集区域进行行走从而逃离该窄道空间。
本发明实现了在机器人基于雷达传感器检测到雷达障碍物而确定被困的情况下,确定存在目标障碍物的区域与机器人已经走过的区域之间的交集区域,然后将该交集区域中所存在的目标障碍物进行忽略来生成导航路径,从而该机器人即可基于该交集区域作为突破口逃离当前所处的被困区域,达成了在雷达将窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,仍能够从该窄道空间当中顺利逃脱,使机器人顺畅行走的目的。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的机器人硬件运行环境的设备结构示意图;
图2为本发明机器人的导航路径生成方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明机器人的导航路径生成方法一实施例所涉及的应用场景示意图;
图4为本发明机器人的导航路径生成方法一实施例所涉及的另一应用场景示意图;
图5为本发明机器人的导航路径生成方法一实施例所涉及的又一应用场景示意图;
图6为本发明机器人的导航路径生成方法一实施例所涉及的再一应用场景示意图;
图7为本发明机器人的导航路径生成装置一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
参照图1,图1为本发明提供的机器人在一实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。本发明实施例机器人可以是清洁机器人,例如扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体机器人、其他清洁机器人等等。
如图1所示,该机器人可以包括:处理器1001,例如CPU,通信总线1002,传感器1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。传感器1003可以包括以下至少一种:激光雷达传感器、双目传感器、线激光传感器、视觉传感器、探地传感器、悬崖传感器、碰撞传感器、超声波传感器等等,上述传感器1003可用于构建机器人工作环境的地图,对机器人进行定位、导航,检测工作环境中的障碍物等信息,以控制机器人的行为。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的机器人结构并不构成对机器人的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块以及机器人的导航路径生成程序。
在图1所示的机器人中,网络接口1004主要用于连接与机器人配套使用的基站、充电座等,与基站进行数据通信,其中,为了方便用户的使用,可通过基站配合机器人的使用,基站可用于对清洁机器人等机器人进行充电,当在清洁过程中,清洁机器人的电量少于阈值时,清洁机器人自动移动到基站处,进行充电。针对清洁机器人,基站还可以清洁拖擦件(如拖布),清洁机器人可移动到基站上,从而基站上的清洁机构对清洁机器人的拖擦件进行自动清洗。
处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,并执行以下操作:
在所述机器人所处的被困区域中,确定存在有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物是基于所述机器人配置的目标检测装置检测得到;
检测所述第一区域与所述机器人行走经过的第二区域之间的交集区域;
在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,还执行以下操作:
检测所述交集区域是否存在其它障碍物,其中,所述其它障碍物是基于所述机器人配置的除所述目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到;
在检测到所述交集区域不存在所述其它障碍物时,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径;
在检测到所述交集区域存在所述其它障碍物时,将所述其它障碍物标记为可绕行障碍物,生成所述导航路径,以供所述机器人按照所述导航路径行进至所述交集区域时,针对所述其它障碍物进行沿边绕行以逃离所述被困区域。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,在执行忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人直接经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径的步骤之后,还执行以下操作:
按照所述导航路径,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物执行行走以尝试逃离所述被困区域;
在所述机器人成功逃离所述被困区域时,停止忽略所述目标障碍物执行行走;
在所述机器人未成功逃离所述被困区域时,输出预设的被困提示。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,还执行以下操作:
在未检测到所述交集区域时,针对所述目标障碍物执行沿边绕行,并在预设的碰撞传感器未检测到所述目标障碍物时,忽略所述目标障碍物直至成功逃离所述被困区域。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,在执行根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径的步骤之后,还执行以下操作:
针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径,以供所述机器人按照所述新的导航路径执行行走以逃离所述被困区域。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,还执行以下操作:
确定所述导航路径与所述交集区域靠近所述机器人一侧的第一交点;
根据所述第一交点确定所述交集区域中的障碍物点;
根据所述第一交点和所述障碍物点对所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径进行调整,得到新的导航路径。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,还执行以下操作:
确定所述导航路径的路径方向;
在所述交集区域中向所述路径方向的两侧进行查找,得到所述交集区域中距离所述第一交点最远的障碍物点。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,还执行以下操作:
在所述第一交点与所述障碍物点连线上按照第一间隔距离确定各基准点,按照所述第一交点至所述第二交点的方向,将各所述基准点在预设目标方向上扩展对应第一扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第一扩展距离在所述第一交点到所述障碍物点的方向上依次递减;或者,
在所述预设距离路径上按照第二间隔距离确定各基准点,在所述预设距离路径与所述障碍物点之间的区域内,依次将各所述基准点在预设第一方向上扩展对应第二扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第二扩展距离在所述第一交点到预设距离路径的边界点的方向上依次递减;
依次连接各所述扩展点形成改进路径,并利用所述改进路径替换所述预设距离路径,得到新的导航路径。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的导航路径生成程序,还执行以下操作:
若扩展所述扩展点的区域存在其他障碍物,或者,若当前扩展的扩展点与前一个扩展点之间存在所述其他障碍物,则停止扩展后续的扩展点。
基于上述硬件结构,提出本发明机器人的导航路径生成方法的各实施例。需要说明的是,目前的清洁机器人在沿边清扫房屋进入上下间距较小的窄道空间(例如沙发、床和大型电器等物件的底部)之后,基于该清洁机器人身上各种用于感知环境的传感器的设置位置影响,该各种传感器中设置位置相对较高的目标检测装置(如激光雷达)通常会将该窄道空间的四周边缘位置都识别成障碍物,如此,在清洁机器人需要从该窄道空间出来的时候,由于目标检测装置已经将该窄道空间的四周边缘位置都识别成了障碍物,则会造成该清洁机器人错误的被困在该窄道空间而无法逃脱的情况。
综上,目前机器人在目标检测装置将窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,即无法从该窄道空间当中顺利逃脱,致使机器人的行走非常不顺畅。
针对上述现象,本发明提供一种机器人的导航路径生成方法。请参照图2,图2为本发明机器人的导航路径生成方法第一实施例的流程示意图,在本实施例中,该机器人的导航路径生成方法应用于上述机器人,本发明机器人的导航路径生成方法包括:
步骤S10,在所述机器人所处的被困区域中,确定存在有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物是基于所述机器人配置的目标检测装置检测得到;
需要说明的是,在本实施例中,机器人配置的目标检测装置包括但不限于激光雷达传感器,激光雷达传感器通常可凸起设置在机器人主体的上表面,从而,相对于设置在机器人上的其他传感器,激光雷达传感器的检测范围高于其他传感器的检测范围,从而可检测到更高的障碍物。机器人在处于上下间距较小的窄道空间时,即使该机器人身上各种用于感知环境的传感器没有检测感知到障碍物,但该各种传感器中设置位置相对较高的激光雷达会将该窄道空间的四周边缘位置都识别成障碍物。如此,机器人在正常执行房屋清扫的模式下会以沿边行走的方式,先沿着该激光雷达检测识别得到的障碍物行走,而由于该激光雷达已经将该窄道空间的四周边缘位置都识别成障碍物,从而机器人按照正常房屋清扫的模式即无法从该窄道空间逃脱(即,行走至该窄道空间之外的区域),进而该机器人确定当前基于激光雷达识别到的障碍物造成被困,并将该窄道空间标定成为当前所处的被困区域。
机器人在确定当前处于被困区域时,首先在该被困区域当中,确定分布有各种传感器中,设置位置相对较高的激光雷达传感器在该被困区域当中所检测识别的目标障碍物的第一区域。
具体地,例如,请参照如图3所示的应用场景,机器人在基于执行正常清扫房屋的工作模式而进入到诸如床底或者沙发底等上下间距较小的窄道空间当中,该窄道空间实际仅有四个角点或者四边的部分位置是有真实障碍物的,但是由该机器人身上配置的各种用于感知环境的传感器中,设置位置相对较高的激光雷达传感器基于设置位置影响会将该床底或者沙发的四周均检测识别为障碍物,从而,该机器人即在执行该正常工作模式以针对形成封闭区域的该障碍物(图示激光雷达检测到的障碍物分布即为床底或者沙发底的四周)执行沿边行走之后即确认被困,并将当前所处的床底或者沙发底标定为被困区域。
从而,机器人在确认被困之后,立即由正常执行房屋清扫的工作模式切换至逃脱模式,并立即在该被困区域——当前所处的床底或者沙发底中,将激光雷达传感器所检测识别到的目标障碍物的分布区域(图示围合形成针对机器人的实线所在区域)确定为第一区域。
步骤S20,检测所述第一区域与所述机器人行走经过的第二区域之间的交集区域;
机器人在确定分布有目标障碍物的第一区域之后,进一步将预先记录的机器人已经行走过的第二区域与该第一区域进行比对,从而确定该第一区域与该第二区域之间存储重叠的交集区域。
需要说明的是,在本实施例中,机器人在启动运行的整个过程当中,会针对以往在所处环境当中已经行走过的路径区域进行记录,如,机器人具体可以采用队列存储结构,针对在所处房屋区域内执行正常清扫或者进行逃脱被困区域时所已经行走过的路径区域进行记录。应当理解的是,基于实际应用的不同设计需要,在不同可行的实施方式当中,机器人记录该路径区域的方式或者具体记录的路径等,都可以是不同的,本发明机器人的导航路径生成方法,并不针对该记录方式或者路径的具体内容进行限定。
具体地,例如,请参照如图3所示的应用场景,机器人在确认被困,并立即在所处的被困区域——当前所处的床底或者沙发底中,将目标检测装置所检测识别到的障碍物的分布区域确定为第一区域之后,该机器人即开始读取预先记录的在执行正常清扫房屋的工作模式时所行走过的第二区域(图示灰度填充的宽实线区域),并将该第一区域与该第二区域按照在所处环境当中实际的位置分布情况进行组合拼接,从而确定出该第一区域与该第二区域之间具有位置重叠的交集区域(图示虚线框所选中的区域)。
需要说明的是,在本实施例中,机器人具体可以采用叠加栅格地图的方式,将第一区域的栅格地图和记录的第二区域的栅格地图进行叠加,从而将该第一区域与该第二区域按照实际位置分布情况进行组合拼接。应当理解的是,基于实际应用的不同设计需要,在不同可行的实施方式当中,机器人当然也可以采用其它可行的方式来组合拼接该第一区域和该第二区域,本发明机器人的导航路径生成方法,并不针对该机器人组合拼接该第一区域与该第二区域的具体方式进行限定。
步骤S30,在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
机器人在将分布有目标障碍物的第一区域,与预先记录的机器人已经行走过的第二区域进行比对,从而确定该第一区域与该第二区域之间存在重叠的交集区域的过程中,若确定到该第一区域与该第二区域之间确实存在该交集区域,则该机器人即基于该交集区域,使用经过该交集区域的路径来生成该机器人当前用于从所处被困区域逃离的导航路径。
具体地,例如,请参照如图4所示的应用场景,机器人在将分布雷达障碍物的第一区域与预先已经行走过的第二区域按照在所处环境当中实际的位置分布情况进行组合拼接,从而确定出该第一区域与该第二区域之间确实具有位置重叠的交集区域时,即说明该机器人预先是基于该交集区域从当前所处被困区域——床底或者沙发底之外的区域,基于正常清扫房屋的需要而行走进入该被困区域——床底或者沙发底内的,如此,机器人自然可以再按照经过该交集区域从该被困区域——床底或者沙发底行走至床底或者沙发底之外的区域,从而,机器人即直接忽略在该交集区域内分布的雷达障碍物,以利用经过该交集区域的一段路径来生成当前能够从所处的该被困区域——床底或者沙发底,逃脱至外部区域的导航路径(图示生成的路径),进而,机器人即可按照该导航路径顺畅的行走至当前所处被困区域——床底或者沙发底之外的区域(如图示的goal:目标点所在的区域)。
进一步地,在一种可行的实施例中,本发明机器人的导航路径生成方法,还可以包括:
步骤S40,在未检测到所述交集区域时,针对所述目标障碍物执行沿边绕行,并在预设的碰撞传感器未检测到所述目标障碍物时,忽略所述目标障碍物直至成功逃离所述被困区域。
需要说明的是,在本实施例中,预设的碰撞传感器为设置在该机器人当中众多传感器当中的其中一个,该碰撞传感器用于检测机器人在实时行走过程当中是否遭遇与实际障碍物之间产生的碰撞。
机器人在将分布有目标障碍物的第一区域,与预先记录的机器人已经行走过的第二区域进行比对,从而确定该第一区域与该第二区域之间存在重叠的交集区域的过程中,若确定到该第一区域与该第二区域之间实际并不存在该交集区域,则该机器人即直接针对该第一区域内的分布的目标障碍物执行沿边绕行,并在预设的碰撞传感器未检测到该目标障碍物时确定该目标障碍物实际并不存在,进而,机器人即可直接忽略该目标障碍物进行行走直至成功逃离当前所处的被困区域。
具体地,例如,机器人在将分布雷达障碍物的第一区域与预先已经行走过的第二区域按照在所处环境当中实际的位置分布情况进行组合拼接,从而确定出该第一区域与该第二区域之间实际并不具有位置重叠的交集区域时,即说明该机器人预先是直接被置于当前所处被困区域——床底或者沙发底之后才开始启动运行的,如此,该机器人即直接将第一区域当中分布的各雷达障碍物中,距离最近的目标雷达障碍物作为突破口以直接针对该目标雷达障碍物执行沿边绕行的行走方式,并在执行该沿边绕行的过程当中,时刻通过碰撞传感器来检测是否与该目标雷达障碍物或者其它雷达障碍物之间产生碰撞,进而,在机器人的碰撞传感器没有检测到与该目标雷达障碍物或者其它雷达障碍物之间产生碰撞,从而完全绕过该目标雷达障碍物时,该机器人及成功顺畅的从该被困区域——床底或者沙发底逃离至该被困区域——床底或者沙发底之外的区域。
进一步地,在本实施例中,本发明机器人的导航路径生成方法,在机器人成功顺畅的从被困区域逃离之后,该机器人即恢复正常清扫房屋的工作模式,从而不再忽略雷达传感器所检测识别到的雷达障碍物。
本发明实施例提供一种机器人的导航路径生成方法,通过机器人在确定当前处于被困区域时,首先在该被困区域当中,确定分布有各种传感器中,设置位置相对较高的雷达传感器在该被困区域当中所检测识别的雷达障碍物的第一区域;机器人在确定分布有雷达传感器在所处被困区域当中所检测识别的雷达障碍物的第一区域之后,进一步将预先记录的机器人已经行走过的第二区域与该第一区域进行比对,从而确定该第一区域与该第二区域之间存储重叠的交集区域;机器人在将分布有雷达传感器识别的雷达障碍物的第一区域,与预先记录的机器人已经行走过的第二区域进行比对,从而确定该第一区域与该第二区域之间存在重叠的交集区域的过程中,若确定到该第一区域与该第二区域之间确实存在该交集区域,则该机器人即基于该交集区域,使用经过该交集区域的路径来生成该机器人当前用于从所处被困区域逃离的导航路,或者,若确定到该第一区域与该第二区域之间实际并不存在该交集区域,则该机器人即直接针对该第一区域内的分布的雷达障碍物执行沿边绕行,并在预设的碰撞传感器未检测到该雷达障碍物时确定该雷达障碍物实际并不存在,进而,机器人即可直接忽略该雷达障碍物进行行走直至成功逃离当前所处的被困区域。
本发明实现了在机器人基于雷达传感器检测到雷达障碍物而确定被困的情况下,确定分布雷达障碍物的区域与机器人已经走过的区域之间的交集区域,然后将该交集区域中所存在的障碍物进行忽略来生成导航路径,从而该机器人即可基于该交集区域作为突破口逃离当前所处的被困区域,达成了在雷达将窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,仍能够从该窄道空间当中顺利逃脱,使机器人顺畅行走的目的。
进一步地,基于上述第一实施例,提出本发明机器人的导航路径生成方法的第二实施例,本实施例与上述第一实施例之间的主要区别在于,在本实施例中,上述步骤S30中,“根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径”的步骤,可以包括:
步骤S301,检测所述交集区域是否存在其它障碍物,其中,所述其它障碍物是基于所述机器人配置的除所述目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到;
机器人在将分布有目标障碍物的第一区域,与预先记录的机器人已经行走过的第二区域进行比对,从而确定该第一区域与该第二区域之间确实存在重叠的交集区域时,机器人进一步检测该交集区域内是否分布有基于机器人配置的除检测到该目标障碍物的目标检测装置以外的环境感知传感器,所检测得到的其它障碍物,具体来说,环境感知传感器可检测低于目标检测装置的检测范围的障碍物,其中,环境感知传感器可以是以下至少一种:双目传感器、线激光传感器、视觉传感器、碰撞传感器、超声波传感器等,此处不做限制。
具体地,例如,如图3或者图4所示的应用场景,机器人在确定第一区域(分布有雷达障碍物的区域)与第二区域(图示机器人走过的区域)之间,存在位置重叠的交集区域(图示虚线框选中的区域)时,机器人可进一步通过当前配置的全部用于感知环境的传感器当中的红外传感器或者碰撞传感器等,进一步检测识别该交集区域当中是否实际存在障碍物。
需要说明的是,在本实施例中,基于机器人配置的除开雷达以外其它传感器(如上述红外传感器或者碰撞传感器等)各自设置位置的影响,机器人在进一步检测该交集区域内是否实际存在障碍物时,可预先基于机器人当前所处位置行走之该交集区域附近之后,再调用该其它传感器来执行检测识别过程。
步骤S302,在检测到所述交集区域不存在所述其它障碍物时,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径;
机器人在进一步检测到交集区域内确实未分布有其它障碍物时,机器人即可直接忽略掉该交集区域内分布的目标障碍物,以使用经过该交集区域的路径来生成该机器人当前用于从所处被困区域逃离的导航路径。
具体地,例如,请参照如图4所示的应用场景,机器人在进一步通过当前配置的全部用于感知环境的传感器当中的红外传感器或者碰撞传感器等,进一步检测识别交集区域当中实际未存在障碍物的情况下,机器人即直接忽略在该交集区域内分布的雷达障碍物,以利用经过该交集区域的一段路径来生成当前能够从所处的该被困区域——床底或者沙发底,逃脱至外部区域的导航路径(图示生成的路径)。
进一步地,在一种可行的实施例中,在上述步骤S302之后,本发明机器人的导航路径生成方法,还可以包括:
步骤A,按照所述导航路径,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物执行行走以尝试逃离所述被困区域;
机器人在生成从当前所处被困区域逃离的导航路径之后,按照该导航路径,通过忽略该交集区域内分布的目标障碍物的方式执行行走,从而开始尝试从该被困区域逃离。
具体地,例如,请参照如图4所示的应用场景,机器人在生成导航路径之后,即可按照该导航路径将交集区域内所分布的由雷达传感器检测到的雷达障碍物进行忽略,从而尝试逃离当前所处被困区域——床底或者沙发底,以顺畅的行走之外的区域(如图示的goal:目标点所在的区域)。其中,机器人可以在障碍物地图上对目标障碍物进行标记,在下一次机器人经过相同区域时,机器人可通过障碍物地图确认该位置存在目标障碍物。
步骤B,在所述机器人成功逃离所述被困区域时,停止忽略所述目标障碍物执行行走;
机器人通过忽略交集区域内的目标障碍物从而尝试逃离被困区域,并且顺畅的行走至该被困区域之外的目标点之后,确定当前已经成功逃离该被困区域,从而,机器人不再继续针对目标检测装置检测识别到的新的目标障碍物进行忽略,而恢复正常清扫房屋的工作模式来继续执行行走过程。
步骤C,在所述机器人未成功逃离所述被困区域时,输出预设的被困提示。
需要说明的是,在本实施例中,预设的被困提示为机器人通过配置的扬声器等信号输出模块或者通信模块,直接通过声音或者通知服务器向用户机器人下发消息的方式,通知用户该机器人当前被困从而需要人为辅助的声音提示或者消息提示,应当理解的是,基于实际应用的不同设计需要,在不同可行的实施方式当中,该被困提示当然也可以是不同的,本发明机器人的导航路径生成方法并不针对该被困提示的输出形式以及具体内容进行限定。
机器人通过忽略交集区域内分布的目标障碍物从而尝试逃离被困区域,但是仍然基于其它传感器在该交集区域并未检测识别到的实际存在的障碍物拦截,从而并未顺畅的行走至该被困区域之外时,机器人即确定当前逃离该被困区域失败,从而,机器人即通过配置的扬声器等信号输出模块或者通信模块,直接通过声音或者通知服务器向用户机器人下发消息的方式,通知用户该机器人当前被困从而需要人为辅助的声音提示或者消息提示。
步骤S303,在检测到所述交集区域存在所述其它障碍物时,将所述其它障碍物标记为可绕行障碍物,生成所述导航路径,以供所述机器人按照所述导航路径行进至所述交集区域时,针对所述其它障碍物进行沿边绕行以逃离所述被困区域。
机器人在进一步检测到交集区域内确实分布有基于机器人配置的除目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到的其它障碍物时,机器人仍然忽略掉该交集区域内分布的该目标检测装置检测到的目标障碍物,并将该其它障碍物标记为可绕行障碍物,以采用针对该其它障碍物执行的方式,使用经过该交集区域的路径来生成该机器人当前用于从所处被困区域逃离的导航路径,从而,可以对可绕行障碍物进行避障。
具体地,例如,机器人在进一步通过当前配置的全部用于感知环境的传感器当中的红外传感器或者碰撞传感器等,进一步检测识别交集区域当中实际存在障碍物,但是因为该障碍物针对机器人产生的拦截影响较小,从而能够针对该障碍物执行绕行通过的情况下,机器人即将该障碍物标记为可绕行障碍物,然后同样忽略在该交集区域内分布的雷达障碍物,以利用经过该交集区域的一段路径来生成当前能够从所处的该被困区域——床底或者沙发底,逃脱至外部区域的导航路径。
在本实施例中,通过机器人在将分布有目标障碍物的第一区域,与预先记录的机器人已经行走过的第二区域进行比对,从而确定该第一区域与该第二区域之间确实存在重叠的交集区域时,机器人进一步检测该交集区域内是否分布有基于机器人配置的除雷达以外的环境感知传感器检测得到的其它障碍物;机器人在进一步检测到交集区域内确实未分布有基于机器人配置的除目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到的其它障碍物时,机器人即可直接忽略掉该交集区域内分布的该目标检测装置检测到的目标障碍物,以使用经过该交集区域的路径来生成该机器人当前用于从所处被困区域逃离的导航路径;或者,机器人在进一步检测到交集区域内确实分布有基于机器人配置的除目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到的其它障碍物时,机器人仍然忽略掉该交集区域内分布的目标障碍物,并将该其它障碍物标记为可绕行障碍物,以采用针对该其它障碍物执行的方式,使用经过该交集区域的路径来生成该机器人当前用于从所处被困区域逃离的导航路径。
如此,本发明机器人的导航路径生成方法实现了在机器人基于雷达传感器检测到雷达障碍物而确定被困的情况下,基于确定分布雷达障碍物的区域与机器人已经走过的区域之间的交集区域中,是否存在实际障碍物、该实际障碍物是否能够绕行,来选择将该交集区域中所存在的雷达障碍物忽略从而生成导航路径,提高了机器人从被困区域进行逃脱的成功率,令机器人在雷达将窄道空间的边缘位置识别成障碍物时,仍能够高效的从该窄道空间当中顺利逃脱、顺畅行走。
此外,本实施例中机器人在生成从当前所处被困区域逃离的导航路径之后,立即按照该导航路径,通过忽略该交集区域内分布的雷达障碍物的方式执行行走,从而开始尝试从该被困区域逃离;机器人通过忽略交集区域内分布的雷达障碍物从而尝试逃离被困区域,并且顺畅的行走至该被困区域之外的目标点之后,确定当前已经成功逃离该被困区域,从而,机器人停止针对激光雷达传感器检测识别到的雷达障碍物执行忽略,而恢复正常清扫房屋的工作模式来继续执行行走过程;机器人通过忽略交集区域内分布的雷达障碍物从而尝试逃离被困区域,但是仍然基于其它传感器在该交集区域并未检测识别到的实际存在的障碍物拦截,从而并未顺畅的行走至该被困区域之外时,机器人即确定当前逃离该被困区域失败,从而,机器人即通过配置的扬声器等信号输出模块或者通信模块,直接通过声音或者通知服务器向用户终端设备下发消息的方式,通知用户该机器人当前被困从而需要人为辅助的声音提示或者消息提示。
如此,本发明实现了机器人在顺利逃离被困区域之后立即恢复正常清扫房屋的工作模式,而不再继续忽略雷达传感器识别到的障碍物,确保了机器人在正常清扫房屋时的清扫效率和工作的安全性,并且,机器人在无法成功逃离被困区域时才输出被困提示以供用户辅助,而不是在一开始基于雷达障碍物确定被困而不尝试逃离就输出该提示,提升了机器人的智能性。
进一步地,基于上述第一实施例和第二实施例,提出本发明机器人的导航路径生成方法的第三实施例,本实施例与上述第一实施例和第二实施例之间的主要区别在于,在上述步骤S30,“根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径”的步骤之后,本发明机器人的导航路径生成方法,还可以包括:
步骤S50,针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径,以供所述机器人按照所述新的导航路径执行行走以逃离所述被困区域。
机器人在生成从当前所处被困区域逃离的导航路径之后,和按照该导航路径执行行走以尝试逃离该被困区域之前,该机器人还可基于需要针对当前生成的该导航路径进行调整,从而生成一个新的导航路径供机器人按照该新的导航路径执行行走以逃离该被困区域。
进一步地,在一种可行的实施例中,上述步骤S50中,“针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径”的步骤,可以包括:
步骤S501,确定所述导航路径与所述交集区域靠近所述机器人一侧的第一交点;
机器人在生成从当前所处被困区域逃离的导航路径之后,进一步确定交集区域最接近机器人当前所处位置的一侧,并确定该导航路径与该交集区域接近机器人当前所处位置的一侧之间的第一交点。
具体地,例如,请参照如图5所示的应用场景,机器人通过预先在分布有雷达传感器检测识别的雷达障碍物的第一区域中,确定靠近该机器人当前所处位置一侧的雷达障碍物围合起来形成最里层的一圈障碍物,然后将该最里层的一圈障碍物中,处于该第一区域与第二区域之间交集区域内的最里层障碍物,与生成的能够逃离被困区域的导航路径之间的交点A标记为第一交点。
步骤S502,根据所述第一交点确定所述交集区域中的障碍物点;
机器人在确定导航路径与交集区域接近机器人当前所处位置的一侧之间的第一交点之后,进一步根据该第一交点确定该交集区域与分布有雷达检测识别到的雷达障碍物的第一区域之间的障碍物点。
进一步地,在一种可行的实施例中,步骤S502,可以包括:
步骤S5021,确定所述导航路径的路径方向;
步骤S5022,在所述交集区域中向所述路径方向的两侧进行查找,得到所述交集区域中距离所述第一交点最远的障碍物点。
机器在根据第一交点确定交集区域与分布有雷达障碍物的第一区域之间的第二交点时,先确定机器人当前生成的导航路径的路径方向,然后,在该交集区域当中沿该路径方向的两侧进行查找,以将查找到的该交集区域中交集区域与第一区域相接位置,且距离该第一交点最远的障碍物所在的障碍物点。
具体地,例如,请参照如图5所示的应用场景,机器人在确定交集区域内的最里层障碍物,与生成的能够逃离被困区域的导航路径之间的第一交点A之后,该机器人沿着该导航路径的路径方向在该路径方向的两侧进行障碍物查找,并在该路径方向指向分布雷达障碍物的第一区域的一侧,确定出与该第一交点距离最远但存在于该交集区域和该第一区域相接触位置的障碍物所在的障碍物点B。
步骤S503,根据所述第一交点和所述障碍物点对所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径进行调整,得到新的导航路径。
机器人在确定第一交点和障碍物点之后,连接该第一交点和该障碍物点得到一条连线,从而,机器人即可针对已经生成的导航路径当中包含有该第一交点的预设距离路径,以该连线为基准进行调整从而得到调整后新的导航路径。
需要说明的是,在本实施例中,预设距离路径为已经生成的导航路径当中,一段预设距离的路径,该预设距离可基于实际应用的设计需要进行具体限定,本发明机器人的导航路径生成方法并不针对该预设距离的具体大小进行限定。
进一步地,在一种可行的实施例中,步骤S503,可以包括:
步骤S5031,在所述第一交点与所述障碍物点的连线上按照预设第一间隔距离确定各基准点,将各所述基准点在预设目标方向上扩展对应第一扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第一扩展距离在所述第一交点到所述障碍物点的方向上依次递减;
需要说明的是,在本实施例中,预设第一间隔距离和第一扩展距离可基于实际应用的设计需要进行设定,其中,第一扩展距离与各基准点对应,且该各第一扩展距离随着基准点与第一交点之间的距离的增加,而在该第一交点到该障碍物点的方向上依次递减。此外,预设目标方向为垂直于第一交点与障碍物点之间连线的方向。
机器人在确定第一交点和障碍物点从而得到该第一交点和该障碍物点之间的连线之后,即在该连线上,自第一交点开始每间隔预设第一间隔距离即取一个点作为基准点,并如此类推直至障碍物点,然后,机器人按照该第一交点至该障碍物点的方向,依次取该基准点在与该连线垂直的方向上扩展当前基准点对应的第一扩展距离后得到扩展点,如此,按序扩展该各基准点分别得到各扩展点。
具体地,例如,请参照如图5所示的应用场景,机器人在确定第一交点A和障碍物B从而得到AB连线之后,在该AB连线上每间隔预设第一间隔距离a取一个点作为基准点,然后,机器人将该每一个基准点沿垂直AB连线的方向对外扩展第一扩展距离后得到各扩展点,且,机器人将该基准点对外扩展时,该第一扩展距离随着当前基准点与第一交点A之间的距离的增加,而在该第一交点到该障碍物点的方向上依次递减。
步骤S5032,在所述预设距离路径上按照第二间隔距离确定各基准点,在所述预设距离路径与所述障碍物点之间的区域内,依次将各所述基准点在预设第一方向上扩展对应第二扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第二扩展距离在所述第一交点到预设距离路径的边界点的方向上依次递减;
需要说明的是,在本实施例中,同样的,预设第二间隔距离和第二扩展距离可基于实际应用的设计需要进行设定,其中,第二扩展距离与各基准点对应,且该各第二扩展距离随着基准点与第一交点之间的距离的增加,而在该第一交点到预设距离路径的边界点的方向上依次递减(即,该第二扩展距离随着当前基准点与第一交点之间的距离的减小,而在该第一交点到障碍物点的方向上依次递增,当该基准点与第一交点重合时,该第二扩展距离增加到最大且与该第一交点到该障碍物点之间的距离相等)。此外,预设第一方向为指向预设距离路径偏向障碍物点一侧的方向。
在本实施例中,机器人除了以第一交点和障碍物点之间的连线为基准进行扩展来生成各个扩展点之外,还可以直接基于当前已经生成的导航路径中包含第一交点的预设距离路径直接确定基准点并对该基准点进行扩展得到扩展点,即,机器人在该预设距离路径上,自预设距离路径处于被困区域内的第一边界点开始直至该预设距离路径处于被困区域以外的第二边界点结束,以每间隔预设第二间隔距离取一个点作为基准点,然后,机器人按照该预设距离路径与第一交点和障碍物点之间连线的交点分别至该第一边界点和第二边界点的方向,依次取该基准点在与该连线平行的方向上扩展当前基准点对应的第二扩展距离后得到扩展点,如此,按序扩展该各基准点分别得到各扩展点。
具体地,例如,同样请参照如图5所示的应用场景,机器人在确定第一交点A和障碍物B从而得到AB连线之后,在当前已生成导航路径中包含有该第一交点A的预设距离路径上,自该预设距离路径在被困区域以内的第一边界点开始每间隔预设第二间隔距离b取一个点作为基准点,直至该基准点取到该预设距离路径在该被困区域之外的第二边界点为止,然后,机器人将该每一个基准点沿平行AB连线的方向对外扩展第二扩展距离后得到各扩展点,且,机器人将该基准点对外扩展时,该第二扩展距离随着当前基准点与第一交点A之间的距离的减小,而在该第一交点到该障碍物点的方向上依次递增。
进一步地,在一种可行的实施例中,本发明机器人的导航路径生成方法还可以包括:
若扩展所述扩展点的区域存在其他障碍物,或者,若当前扩展的扩展点与前一个扩展点之间存在所述其他障碍物,则停止扩展后续的扩展点。
需要说明的是,在本实施例中,机器人在AB连线上确定基准点时,当该基准点与第一交点A之间的距离大于预设最大距离、该基准点所处位置属于第一区域中雷达障碍物的分布区域,和/或者该基准点对应扩展点之间的连线属于该第一区域中雷达障碍物的分布区域时,即不再继续确定该基准点。
步骤S5033,依次连接各所述扩展点形成改进路径,并利用所述改进路径替换所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径,得到新的导航路径。
机器人在针对各基准点进行对外扩展从而得到各个扩展点之后,即依次连接该各个扩展点从而形成针对导航路径当中,包含第一交点的预设距离路径进行替换的改进路径,从而,机器人在利用该改进路径替换该包含第一交点的预设距离路径之后即得到新的导航路径。
具体地,例如,请参照如图5和图6所示的应用场景,机器人在针对AB连线上的各基准点进行对外扩展从而得到各个扩展点之后,依次连接该各个扩展点从而形成针对导航路径当中,包含第一交点A的预设距离路径进行替换的改进路径,进而,机器人在利用该改进路径替换该包含第一交点的预设距离路径之后即得到如图6所示的新的导航路径。
在本实施例中,通过机器人在生成从当前所处被困区域逃离的导航路径之后,和按照该导航路径执行行走以尝试逃离该被困区域之前,该机器人还可基于需要针对当前生成的该导航路径进行调整,从而生成一个新的导航路径供机器人按照该新的导航路径执行行走以逃离该被困区域。从而,能够在保证机器人基于导航路径顺畅逃离被困区域的基础上,进一步实现针对该导航路径的调整,提高了机器人生成导航路径顺畅逃离被困区域的灵活性。
进一步地,本发明还提供一种机器人的导航路径生成装置。请参照图7,图7为本发明机器人的导航路径生成装置一实施例的功能模块示意图。如图7所示,本发明机器人的导航路径生成装置包括:
确定模块10,用于在所述机器人所处的被困区域中,确定分布有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物基于所述机器人配置的雷达检测得到;
检测模块20,用于检测所述第一区域与所述机器人行走过的第二区域之间的交集区域;
路径生成模块30,用于在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
进一步地,路径生成模块30,包括:
检测单元,用于检测所述交集区域是否存在其它障碍物,其中,所述其它障碍物是基于所述机器人配置的除所述目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到;
第一路径生成单元,用于在检测到所述交集区域不存在所述其它障碍物时,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径;
第二路径生成单元,用于在检测到所述交集区域存在所述其它障碍物时,将所述其它障碍物标记为可绕行障碍物,生成所述导航路径,以供所述机器人按照所述导航路径行进至所述交集区域时,针对所述其它障碍物进行沿边绕行以逃离所述被困区域。
进一步地,路径生成模块30,还包括:
逃离执行单元,用于按照所述导航路径,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物执行行走以尝试逃离所述被困区域;
放弃单元,用于在所述机器人成功逃离所述被困区域时,停止忽略所述目标障碍物执行行走;
提示输出单元,用于在所述机器人未成功逃离所述被困区域时,输出预设的被困提示。
进一步地,本发明机器人的导航路径生成装置,还包括:
沿边逃离模块,用于在未检测到所述交集区域时,针对所述目标障碍物执行沿边绕行,并在预设的碰撞传感器未检测到所述目标障碍物时,忽略所述目标障碍物直至成功逃离所述被困区域。
进一步地,本发明机器人的导航路径生成装置,还包括:
路径调整模块,用于针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径,以供所述机器人按照所述新的导航路径执行行走以逃离所述被困区域。
进一步地,路径调整模块,包括:
第一确定单元,用于确定所述导航路径与所述交集区域靠近所述机器人一侧的第一交点;
第二确定单元,用于根据所述第一交点确定所述交集区域中的障碍物点;
调整单元,用于根据所述第一交点和所述障碍物点对所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径进行调整,得到新的导航路径。
进一步地,第二确定单元,包括:
方向确定子单元,用于确定所述导航路径的路径方向;
查找子单元,用于在所述交集区域中向所述路径方向的两侧进行查找,得到所述交集区域中距离所述第一交点最远的障碍物点。
进一步地,调整单元,还包括:
第一扩展子单元,用于在所述第一交点与所述障碍物点的连线上按照第一间隔距离确定各基准点,按照所述第一交点至所述第二交点的方向,将各所述基准点在预设目标方向上扩展对应第一扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第一扩展距离在所述第一交点到所述障碍物点的方向上依次递减;
第二扩展子单元,用于在所述预设距离路径上按照第二间隔距离确定各基准点,在所述预设距离路径与所述障碍物点之间的区域内,依次将各所述基准点在预设第一方向上扩展对应第二扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第二扩展距离在所述第一交点到预设距离路径的边界点的方向上依次递减;
替换单元,用于依次连接各所述扩展点形成改进路径,并利用所述改进路径替换所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径,得到新的导航路径。
进一步地,扩展单元,还用于若扩展所述扩展点的区域存在其他障碍物,或者,若当前扩展的扩展点与前一个扩展点之间存在所述其他障碍物,则停止扩展后续的扩展点。
其中,上述机器人的导航路径生成装置中各个模块的功能实现与上述机器人的导航路径生成方法实施例中各步骤相对应,其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
本发明还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质上存储有机器人的导航路径生成程序,所述机器人的导航路径生成程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
本发明计算机存储介质的具体实施例与上述机器人的导航路径生成方法各实施例基本相同,在此不作赘述。
本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
本发明计算机存储介质的具体实施例与上述机器人的导航路径生成方法各实施例基本相同,在此不作赘述。
需要说明的是,在本文中,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***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***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,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台机器人执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种机器人的导航路径生成方法,其特征在于,所述机器人的导航路径生成方法包括:
在所述机器人所处的被困区域中,确定存在有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物是基于所述机器人配置的目标检测装置检测得到;
检测所述第一区域与所述机器人行走经过的第二区域之间的交集区域;
在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
2.如权利要求1所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,所述根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径的步骤,包括:
检测所述交集区域是否存在其它障碍物,其中,所述其它障碍物是基于所述机器人配置的除所述目标检测装置以外的环境感知传感器检测得到;
在检测到所述交集区域不存在所述其它障碍物时,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径;
在检测到所述交集区域存在所述其它障碍物时,将所述其它障碍物标记为可绕行障碍物,生成所述导航路径,以供所述机器人按照所述导航路径行进至所述交集区域时,针对所述其它障碍物进行沿边绕行以逃离所述被困区域。
3.如权利要求2所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,在所述忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物,生成所述机器人直接经过所述交集区域逃离所述被困区域的导航路径的步骤之后,还包括:
按照所述导航路径,忽略所述交集区域存在的所述目标障碍物执行行走以尝试逃离所述被困区域;
在所述机器人成功逃离所述被困区域时,停止忽略所述目标障碍物执行行走;
在所述机器人未成功逃离所述被困区域时,输出预设的被困提示。
4.如权利要求1所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,所述方法还包括:
在未检测到所述交集区域时,针对所述目标障碍物执行沿边绕行,并在预设的碰撞传感器未检测到所述目标障碍物时,忽略所述目标障碍物直至成功逃离所述被困区域。
5.如权利要求1所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,在所述根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径的步骤之后,所述方法还包括:
针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径,以供所述机器人按照所述新的导航路径执行行走以逃离所述被困区域。
6.如权利要求5所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,所述针对所述导航路径进行调整得到新的导航路径的步骤,包括:
确定所述导航路径与所述交集区域靠近所述机器人一侧的第一交点;
根据所述第一交点确定所述交集区域中的障碍物点;
根据所述第一交点和所述障碍物点对所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径进行调整,得到新的导航路径。
7.如权利要6所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,所述根据所述第一交点确定所述交集区域中的障碍物点的步骤,包括:
确定所述导航路径的路径方向;
在所述交集区域中向所述路径方向的两侧进行查找,得到所述交集区域中距离所述第一交点最远的障碍物点。
8.如权利要求6或7所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,所述根据所述第一交点和所述障碍物点对所述导航路径中包含所述第一交点的预设距离路径进行调整,得到新的导航路径的步骤,包括:
在所述第一交点与所述障碍物点的连线上按照第一间隔距离确定各基准点,按照所述第一交点至所述第二交点的方向,将各所述基准点在预设目标方向上扩展对应第一扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第一扩展距离在所述第一交点到所述障碍物点的方向上依次递减;或者,
在所述预设距离路径上按照第二间隔距离确定各基准点,在所述预设距离路径与所述障碍物点之间的区域内,依次将各所述基准点在预设第一方向上扩展对应第二扩展距离,得到各扩展点,其中,所述第二扩展距离在所述第一交点到预设距离路径的边界点的方向上依次递减;
依次连接各所述扩展点形成改进路径,并利用所述改进路径替换所述预设距离路径,得到新的导航路径。
9.如权利要求8所述的机器人的导航路径生成方法,其特征在于,所述方法还包括:
若扩展所述扩展点的区域存在其他障碍物,或者,若当前扩展的扩展点与前一个扩展点之间存在所述其他障碍物,则停止扩展后续的扩展点。
10.一种机器人,其特征在于,所述机器人包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的导航路径生成程序,所述机器人的导航路径生成程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
11.一种机器人的导航路径生成装置,所述机器人的导航路径生成装置包括:
确定模块,用于在所述机器人所处的被困区域中,确定分布有目标障碍物的第一区域,其中,所述目标障碍物基于所述机器人配置的雷达检测得到;
检测模块,用于检测所述第一区域与所述机器人行走过的第二区域之间的交集区域;
路径生成模块,用于在检测到所述交集区域时,根据所述交集区域生成所述机器人逃离所述被困区域的导航路径。
12.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质上存储有机器人的导航路径生成程序,所述机器人的导航路径生成程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的机器人的导航路径生成方法的步骤。
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