CN116400711B - 路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质,用于水下机器人领域,以解决传统水下机器人路径规划不智能,出现死区和重复区域的问题。方法包括:实时获取水下机器人的位置坐标和方位角、与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离;控制水下机器人沿其正前方行进,保持水下机器人与当前侧方池壁的第一距离等于第一阈值;在第二距离小于第二阈值的情况下,控制水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度;在水下机器人返回初始点的情况下,确定水下机器人行进一轮,重新设置水下机器人的初始位置、第一阈值和第二阈值,控制水下机器人移动至重新设置后的初始位置。
Description
技术领域
本申请涉及水下机器人领域,具体而言,涉及一种路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质。
背景技术
利用水下机器人对私人泳池或公共泳池进行清洁能够节省人力,并且相比人力清洁,水下机器人清洁的更为彻底。因此,利用水下机器人代替人力进行泳池清洁势必会成为一种趋势。
对于清洁机器人,路径规划方法主要包括随机路径法、规则泳池的路径规划方法等,需要清洁机器人根据配置的传感器、工作环境及任务特点不同采取合适的路径规划方法。
然而,传统水下随机路径法在水下运动是随机的,因此极可能出现较多的清洁死区和较多的重复清洁区域,清洁效率低下,完全无法体现机器人的智能化;而规则泳池的路径规划方法使用范围及场景受到较大限制,仅适用于形状比较规则的泳池,现实中泳池形状千奇百怪,无法适应泳池发展及用户需求,且存在着效率不高的问题。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为了解决上述问题,本申请提出一种路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质。
根据本申请的第一方面,提出一种水下机器人的路径规划方法,所述方法包括:
(a)获取所述水下机器人的初始位置坐标和初始方位角;
(b)实时获取所述水下机器人的位置坐标和方位角、与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离;
(c)控制所述水下机器人沿其正前方行进,保持所述水下机器人与当前侧方池壁的第一距离等于第一阈值;
(d)在实时获取的所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值持续第一时间变小,且小于第三阈值,实时获取的方位角与所述初始方位角的差值小于第四阈值的情况下,确定所述水下机器人返回初始点,并执行步骤(f);
(e)在第二距离小于第二阈值的情况下,控制所述水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度,并执行步骤(c);
(f)在所述水下机器人返回所述初始点的情况下,确定所述水下机器人行进一轮,判断所述水下机器人在此轮行进过程中,实时获取的位置坐标中的横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差是否小于第五阈值;
(g)在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值之差均大于第五阈值的情况下,重新设置所述水下机器人的初始位置、所述第一阈值和所述第二阈值,控制所述水下机器人移动至重新设置后的初始位置,并执行步骤(a)。
根据一些实施例,在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差小于等于第五阈值的情况下,控制所述水下机器人停止行进。
根据一些实施例,所述实时获取所述水下机器人的位置坐标和方位角、与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离,包括:
通过所述水下机器人的超声测距,获取所述水下机器人与当前侧方池壁的第一距离和与当前正前方池壁的第二距离: 其中,S1为所述第一距离,S2为所述第二距离,V为水中声速,t0为发射声波信号时刻,t1为接收侧方池壁反射信号时刻,t2为接收正前方池壁反射信号时刻。
根据一些实施例,所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值和方位角与所述初始方位角的差值的计算方式为:其中,dz为所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值,da为所述方位角与所述初始方位角的差值,x1、y1、a1为实时获取所述水下机器人的位置坐标及方位角,x0、y0、a0为所述水下机器人的初始位置坐标及初始方位角。
根据一些实施例,所述重新设置所述水下机器人的初始位置、所述第一阈值和所述第二阈值,包括:
将所述水下机器人沿偏离当前侧方池壁的方向移动第三距离;
将所述第一阈值增加第四距离;
将所述第二阈值增加第五距离。
根据本申请的第二方面,提出一种水下机器人,用于执行如第一方面中任一项的方法,所述水下机器人包括:
超声测距模块,设置于所述水下机器人侧方和正前方,实时获取所述水下机器人的位置坐标,与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离,获取所述水下机器人的初始位置坐标;
控制单元,用于控制所述水下机器人沿其正前方行进,保持所述水下机器人与当前侧方池壁的第一距离等于第一阈值;在所述第二距离小于第二阈值的情况下,控制所述水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度;在实时获取的所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值持续第一时间变小,且小于第三阈值的情况下,确定所述水下机器人返回初始点;在所述水下机器人返回所述初始点的情况下,确定所述水下机器人行进一轮,判断所述水下机器人在此轮行进过程中,实时获取的位置坐标中的横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差是否小于第五阈值;在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差小于等于第五阈值的情况下,控制所述水下机器人停止行进;
行进单元,用于接收所述控制单元的指令,控制所述水下机器人沿正前方行进。
根据一些实施例,所述水下机器人还包括陀螺仪,用于获取所述水下机器人的方位角;
所述控制单元还用于在实时获取的所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值持续第一时间变小,所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值小于第三阈值的情况下,判断方位角与所述初始方位角的差值是否小于第四阈值;在方位角与所述初始方位角的差值小于第四阈值的情况下,确定所述水下机器人返回初始点。
根据一些实施例,所述控制单元还用于在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值之差均大于第五阈值的情况下,重新设置所述水下机器人的初始位置、所述第一阈值和所述第二阈值,控制所述水下机器人移动至重新设置后的初始位置。
根据本申请的第三方面,提出一种电子设备,包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器执行如第一方面中任一项所述的方法。
根据本申请的第四方面,提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法。
本申请提出一种路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质,基于超声波测距模块,沿池壁按照回形路径规划的方法,控制水下机器人由***向中心行进,提高水下机器人的行进效率,且可避免出现盲区和路径的重复问题,路径规划不受水池形状影响,从而体现水下机器人的智能化;且本申请提供的水下机器人,只需要使用两个超声测距模块,即可实现路径规划,节约设备成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例,本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,而不是对本申请的限制。
图1示出一示例性实施例的用于水下机器人的路径规划方法流程图;
图2示出一示例性实施例的水下机器人路径规划方法示意图;
图3示出一示例性实施例的水下机器人示意图;
图4示出本申请提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施例;相反,提供这些实施例使得本申请将全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置等。在这些情况下,将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本领域技术人员可以理解,附图只是示例实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的,因此不能用于限制本申请的保护范围。
图1示出一示例性实施例的用于水下机器人的路径规划方法流程图。
S101,获取水下机器人的初始位置坐标和初始方位角。
根据示例实施例,水下机器人获取初始位置坐标(x0,y0)和初始方位角a0。
S102,实时获取水下机器人的位置坐标和方位角、与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离。
根据示例实施例,在水下机器人行进过程中,实时获取水下机器人的位置坐标(x1,y1)和方位角a1。
根据示例实施例,水下机器人通过超声测距,获取水下机器人与当前侧方池壁的第一距离S1和与当前正前方池壁的第二距离S2: 其中,S1为第一距离,S2为第二距离,V为水中声速,t0为发射声波信号时刻,t1为接收侧方池壁反射信号时刻,t2为接收正前方池壁反射信号时刻。
S103,控制水下机器人沿其正前方行进,保持水下机器人与当前侧方池壁的第一距离等于第一阈值。
根据示例实施例,预设水下机器人距离侧方池壁的第一阈值为S01,控制水下机器人实时反馈侧方距离,调整水下机器人的运动行进角速度,以保持与当前侧方池壁的第一距离为第一阈值S01,并控制水下机器人沿其正前方行进。
S104,判断水下机器人是否返回初始位置。
根据示例实施例,实时获取水下机器人的位置坐标,在其与初始位置坐标的差值持续第一时间变小,且小于第三阈值dz1的情况下,转到S105;若其与初始位置坐标的差值未持续第一时间变小,或者不小于第三阈值的情况下,则转到S109。
根据示例实施例,水下机器人的位置坐标与初始位置坐标的差值的计算方式为: 其中,dz为水下机器人的位置坐标与初始位置坐标的差值,(x1,y1)为实时获取水下机器人的位置坐标,(x0,y0)为水下机器人的初始位置坐标。
根据一些实施例,第一时间可以根据实际需要进行设定。例如,第一时间为2s,若在2s内,实时检测到水下机器人的位置坐标与初始位置坐标的差值持续变小,且小于第三阈值dz1,则转到S105。
S105,判断方位角与初始方位角的差值是否小于第四阈值。
根据示例实施例,在实时获取的水下机器人的位置坐标与初始位置坐标的差值持续第一时间变小,且小于第三阈值的情况下,计算实时获取的方位角与初始方位角的差值: da为方位角与初始方位角的差值,a1为实时获取水下机器人的方位角,a0为水下机器人的初始方位角。
在方位角与初始方位角的差值da小于第四阈值da1的情况下,确定水下机器人返回初始点,并转到S106;若大于等于第四阈值,则转到S109。
S106,判断水下机器人在此轮行进过程中,实时获取的位置坐标中的横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差是否小于第五阈值。
根据示例实施例,在水下机器人返回初始点的情况下,确定水下机器人行进一轮。根据实时获取的水下机器人的位置坐标,选择其中的横坐标最大值xmax与最小值xmin,纵坐标最大值ymax和最小值ymin,计算横坐标最大值与最小值的差值,纵坐标最大值与最小值的差值,判断横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差是否小于第五阈值。
根据示例实施例,在坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值之差均大于第五阈值的情况下,转到S107;在横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差小于等于第五阈值的情况下,转到S108。
S107,重新设置水下机器人的初始位置、第一阈值和第二阈值,控制水下机器人移动至重新设置后的初始位置。
根据示例实施例,在水下机器人行进一轮后,将水下机器人沿偏离当前侧方池壁的方向移动第三距离;将第一阈值增加第四距离;将第二阈值增加第五距离,如图2所示,将水下机器人从A0点移动至B0点,并转到S103。
根据一些实施例,第四距离与第五距离可以相同。
S108,控制水下机器人停止行进。
根据示例实施例,在横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差小于等于第五阈值的情况下,证明水下机器人已到达池子中心,控制水下机器人停止行进。
S109,判断第二距离是否小于第二阈值。
根据示例实施例,预设水下机器人距离正前方池壁的第二阈值为S02,在水下机器人行进过程中,若获取的第二距离小于第二阈值S02,则转到S110;若获取的第二距离大于等于第二阈值,则转到S103。
S110,控制水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度。
根据示例实施例,在水下机器人距离正前方的第二距离S2小于第二阈值S02的情况下,控制水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度:在水下机器人旋转第一角度后,并转到S103,即仍需要控制水下机器人在行进过程中,其与当前侧方池壁距离为第一阈值。
根据一些实施例,第一角度可以自行设置。
以图2为例,水下机器人在行进至A1点时,与正前方池壁的距离S2小于第二阈值S02,则控制水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向,即向右旋转90°。
本申请提出一种路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质,基于超声波测距模块,沿池壁按照回形路径规划的方法,控制水下机器人由***向中心行进,提高水下机器人的行进效率,且可避免出现盲区和路径的重复,不受水池形状影响,体现水下机器人的智能化。
图3示出一示例性实施例的水下机器人示意图。
如图3所示,水下机器人30包括两个超声测距模块3011和超声测距模块3012,控制单元302、行进单元303,其中:
超声测距模块3011设置于水下机器人的侧方,用于获取水下机器人与当前侧方池壁的第一距离S1,超声测距模块3012设置于水下机器人的正前方,用于获取水下机器人与当前正前方池壁的第二距离S2。
水下机器人与当前侧方池壁的第一距离S1和与当前正前方池壁的第二距离S2计算方式为: 其中,S1为第一距离,S2为第二距离,V为水中声速,t0为发射声波信号时刻,t1为接收侧方池壁反射信号时刻,t2为接收正前方池壁反射信号时刻。
根据示例实施例,超声测距模块3011和超声测距模块3012还用于获取水下机器人的位置坐标(x1,y1)和初始位置坐标(x0,y0)。
行进单元303,用于接收控制单元302的指令,控制水下机器人沿正前方行进。
控制单元302用于控制水下机器人沿其正前方行进的时候,保持水下机器人与当前侧方池壁的第一距离S1等于第一阈值S01,超声测距模块3011实时反馈侧方距离S1,控制单元302控制行进单元303调整水下机器人的运动行进角速度,以保持与当前侧方池壁的第一距离为第一阈值S01,并控制水下机器人沿其正前方行进。
根据示例实施例,在超声测距模块3012实时获取的第二距离S2小于第二阈值S02的情况下,控制单元302输出控制指令至行进单元303,控制水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度。
根据示例实施例,在超声测距模块3011和超声测距模块3012实时获取的水下机器人的位置坐标(x1,y1)与初始位置坐标(x0,y0)的差值持续第一时间变小,且小于第三阈值dz1的情况下,确定水下机器人返回初始点。
根据示例实施例,水下机器人还包括陀螺仪304,用于获取水下机器人的初始方位角a0和方位角a1:
在实时获取的水下机器人的位置坐标与初始位置坐标的差值持续第一时间变小,水下机器人的位置坐标与初始位置坐标的差值小于第三阈值的情况下,控制单元302还用于判断方位角与初始方位角的差值是否小于第四阈值;在方位角a1与初始方位角a0的差值小于第四阈值da1的情况下,确定水下机器人返回初始点。
在水下机器人返回初始点的情况下,控制单元302确定水下机器人行进一轮,并根据实时获取的水下机器人的位置坐标,选择其中的横坐标最大值xmax与最小值xmin,纵坐标最大值ymax和最小值ymin,计算横坐标最大值与最小值的差值,纵坐标最大值与最小值的差值。判断水下机器人在此轮行进过程中,实时获取的位置坐标中的横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差是否小于第五阈值。
在横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差小于等于第五阈值的情况下,控制单元302输出控制指令至行进单元303,控制水下机器人停止行进。
在横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值之差均大于第五阈值的情况下,控制单元302重新设置水下机器人的初始位置,将水下机器人沿偏离当前侧方池壁的方向移动第三距离;重新设置第一阈值和第二阈值,将第一阈值增加第四距离;将第二阈值增加第五距离;并输出控制指令至行进单元303,控制水下机器人移动至重新设置后的初始位置。
根据一些实施例,第四距离与第五距离可以相同。
本申请提出一种路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质,基于超声波测距模块,沿池壁按照回形路径规划的方法,只需要使用两个超声测距模块,即可实现路径规划,节约设备成本。
图4示出本申请提供的一种电子设备的结构图。
参阅图4,图4提供一种电子设备40,包括处理器401以及存储器402。存储器402存储有计算机指令,当计算机指令被处理器401执行时,使得处理器401执行所述计算机指令从而实现如图1所示的方法以及细化方案,并经通信模块403收发数据。
应该理解,上述的装置实施例仅是示意性的,本发明披露的装置还可通过其它的方式实现。例如,上述实施例中所述单元/模块的划分,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、模块或组件可以结合,或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略或不执行。
另外,若无特别说明,在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个单元/模块中,也可以是各个单元/模块单独物理存在,也可以两个以上单元/模块集成在一起。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件程序模块的形式实现。
所述集成的单元/模块如果以硬件的形式实现时,该硬件可以是数字电路,模拟电路等等。硬件结构的物理实现包括但不局限于晶体管,忆阻器等等。若无特别说明,所述处理器或芯片可以是任何适当的硬件处理器,比如CPU、GPU、FPGA、DSP和ASIC等等。若无特别说明,所述片上缓存、片外内存、存储器可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质,比如,阻变式存储器RRAM(Resistive Random Access Memory)、动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory)、静态随机存取存储器SRAM(Static Random-AccessMemory)、增强动态随机存取存储器EDRAM(Enhanced Dynamic Random Access Memory)、高带宽内存HBM(High-Bandwidth Memory)、混合存储立方 HMC(Hybrid Memory Cube)等等。
所述集成的单元/模块如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。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或者该技术方案的全部或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一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本披露各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例还提供一种非瞬时性计算机存储介质,存储有计算机程序,当所述计算机程序被多个处理器执行时,使得所述处理器执行如图1所示的方法以及细化方案。
应清楚地理解,本申请描述了如何形成和使用特定示例,但本申请不限于这些示例的任何细节。相反,基于本申请公开的内容的教导,这些原理能够应用于许多其它实施例。
此外,需要注意的是,上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
以上具体地示出和描述了本申请的示例性实施例。应可理解的是,本申请不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法;相反,本申请意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
Claims (10)
1.一种水下机器人的路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:
(a)获取所述水下机器人的初始位置坐标和初始方位角;
(b)实时获取所述水下机器人的位置坐标和方位角、与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离;
(c)根据所述水下机器人实时反馈的与当前侧方池壁的距离,调整所述水下机器人的运动行进角速度,以保持所述水下机器人与当前侧方池壁的第一距离等于第一阈值,控制所述水下机器人沿其正前方行进;
(d)在实时获取的所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值持续第一时间变小,且小于第三阈值,实时获取的方位角与所述初始方位角的差值小于第四阈值的情况下,确定所述水下机器人返回初始点,并执行步骤(f);
(e)在第二距离小于第二阈值的情况下,控制所述水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度,并执行步骤(c);
(f)在所述水下机器人返回所述初始点的情况下,确定所述水下机器人行进一轮,判断所述水下机器人在此轮行进过程中,实时获取的位置坐标中的横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差是否小于第五阈值;
(g)在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值之差均大于第五阈值的情况下,重新设置所述水下机器人的初始位置、所述第一阈值和所述第二阈值,控制所述水下机器人移动至重新设置后的初始位置,并执行步骤(a)。
2.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差小于等于第五阈值的情况下,控制所述水下机器人停止行进。
3.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述实时获取所述水下机器人的位置坐标和方位角、与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离,包括:
通过所述水下机器人的超声测距,获取所述水下机器人与当前侧方池壁的第一距离和与当前正前方池壁的第二距离:
其中,S1为所述第一距离,S2为所述第二距离,V为水中声速,t0为发射声波信号时刻,t1为接收侧方池壁反射信号时刻,t2为接收正前方池壁反射信号时刻。
4.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值和方位角与所述初始方位角的差值的计算方式为:
其中,dz为所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值,da为所述方位角与所述初始方位角的差值,x1、y1、a1为实时获取所述水下机器人的位置坐标及方位角,x0、y0、a0为所述水下机器人的初始位置坐标及初始方位角。
5.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于,所述重新设置所述水下机器人的初始位置、所述第一阈值和所述第二阈值,包括:
将所述水下机器人沿偏离当前侧方池壁的方向移动第三距离;
将所述第一阈值增加第四距离;
将所述第二阈值增加第五距离。
6.一种水下机器人,其特征在于,用于执行如权利要求1-5中任一项的方法,所述水下机器人包括:
超声测距模块,设置于所述水下机器人侧方和正前方,实时获取所述水下机器人的位置坐标,与当前侧方池壁的第一距离和当前正前方池壁的第二距离,获取所述水下机器人的初始位置坐标;
控制单元,用于根据所述水下机器人实时反馈的与当前侧方池壁的距离,调整所述水下机器人的运动行进角速度,以保持所述水下机器人与当前侧方池壁的第一距离等于第一阈值,控制所述水下机器人沿其正前方行进;在所述第二距离小于第二阈值的情况下,控制所述水下机器人以偏离当前侧方池壁的方向旋转第一角度;在实时获取的所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值持续第一时间变小,且小于第三阈值的情况下,确定所述水下机器人返回初始点;在所述水下机器人返回所述初始点的情况下,确定所述水下机器人行进一轮,判断所述水下机器人在此轮行进过程中,实时获取的位置坐标中的横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差是否小于第五阈值;在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值中任意一个之差小于等于第五阈值的情况下,控制所述水下机器人停止行进;
行进单元,用于接收所述控制单元的指令,控制所述水下机器人沿正前方行进。
7.如权利要求6所述的水下机器人,其特征在于,所述水下机器人还包括陀螺仪,用于获取所述水下机器人的方位角;
所述控制单元还用于在实时获取的所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值持续第一时间变小,所述水下机器人的位置坐标与所述初始位置坐标的差值小于第三阈值的情况下,判断方位角与所述初始方位角的差值是否小于第四阈值;在方位角与所述初始方位角的差值小于第四阈值的情况下,确定所述水下机器人返回初始点。
8.如权利要求6所述的水下机器人,其特征在于,所述控制单元还用于在所述横坐标的最大值与最小值,或者纵坐标的最大值与最小值之差均大于第五阈值的情况下,重新设置所述水下机器人的初始位置、所述第一阈值和所述第二阈值,控制所述水下机器人移动至重新设置后的初始位置。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
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CN202310658883.4A CN116400711B (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 路径规划方法及水下机器人、电子设备及存储介质 |
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