[發(fā)明專(zhuān)利]服務(wù)型機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)避障方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710032962.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106647768A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施友嵐;錢(qián)超;江承利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都黑盒子電子技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/02
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 馮龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)避障方法，具體涉及服務(wù)型機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)避障方法。

背景技術(shù)

隨著人類(lèi)探索活動(dòng)的不斷發(fā)展，促使了服務(wù)型機(jī)器人的誕生。服務(wù)型機(jī)器人可以代替人類(lèi)完成許多服務(wù)性的工作，自主運(yùn)動(dòng)避障是機(jī)器人能在一定區(qū)域范圍運(yùn)動(dòng)并不受到損壞的核心，具有廣泛的應(yīng)用前景。

自主運(yùn)動(dòng)避障采用的傳感器包括碰撞傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器和激光測(cè)距傳感器。激光測(cè)距傳感器價(jià)格昂貴；超聲波傳感器測(cè)量范圍一般為30cm～800cm，測(cè)量范圍較大，但是存在盲區(qū)；紅外傳感器測(cè)量范圍一般為10cm～80cm，測(cè)量范圍較小。中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開(kāi)號(hào)為CN201420817209.2的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種移動(dòng)機(jī)器人多方位避障系統(tǒng)，采用超聲波、熱釋電和紅外三種傳感器避障。但當(dāng)多種傳感裝置同時(shí)檢測(cè)到障礙物時(shí)，機(jī)器人不易選擇最合適的避讓方式而導(dǎo)致?lián)p壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在安裝多種傳感器的機(jī)器人在傳感器同時(shí)檢測(cè)到障礙物時(shí)，不易選擇最合適的避讓方式而損壞，目的在于提供服務(wù)型機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)避障方法，解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

服務(wù)型機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)避障方法，所述服務(wù)型機(jī)器人包括碰撞傳感器、紅外傳感器和超聲波傳感器；所述服務(wù)型機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)避障方法包括以下步驟：S1：機(jī)器人前進(jìn)并檢測(cè)碰撞傳感器，然后執(zhí)行相應(yīng)的避障操作；S2：機(jī)器人前進(jìn)并檢測(cè)紅外傳感器，然后執(zhí)行相應(yīng)的避障操作；S3：機(jī)器人前進(jìn)并檢測(cè)超聲波傳感器，然后執(zhí)行相應(yīng)的避障操作；機(jī)器人在前進(jìn)過(guò)程中，所述步驟S1、S2和S3依次執(zhí)行，S3執(zhí)行完畢后繼續(xù)執(zhí)行S1，并如此循環(huán)。

現(xiàn)有技術(shù)中，多種傳感裝置同時(shí)檢測(cè)到障礙物時(shí)，機(jī)器人不易選擇最合適的避讓方式而導(dǎo)致?lián)p壞。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，機(jī)器人前進(jìn)并檢測(cè)碰撞傳感器，然后執(zhí)行相應(yīng)的避障操作；機(jī)器人前進(jìn)并檢測(cè)紅外傳感器，然后執(zhí)行相應(yīng)的避障操作；機(jī)器人前進(jìn)并檢測(cè)超聲波傳感器，然后執(zhí)行相應(yīng)的避障操作；本發(fā)明將碰撞傳感器、紅外傳感器和超聲波傳感器設(shè)置優(yōu)先級(jí)，根據(jù)所述三種傳感器的特點(diǎn)：碰撞對(duì)于機(jī)器人是最危險(xiǎn)狀態(tài)，所以將碰撞傳感器設(shè)置為第一優(yōu)先級(jí)；紅外傳感器的檢測(cè)距離較近，所以將紅外傳感器設(shè)置為第二優(yōu)先級(jí)；超聲波傳感器的檢測(cè)距離較遠(yuǎn)，但是有盲區(qū)，所以將超聲波傳感器設(shè)置為第三優(yōu)先級(jí)。本發(fā)明通過(guò)上述方案實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人多個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到障礙物時(shí)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)選擇最合適的避讓方式。

進(jìn)一步的，紅外調(diào)整規(guī)避和超聲波調(diào)整規(guī)避包括隨機(jī)選擇方向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)機(jī)器人遇到障礙物需要做隨機(jī)選擇方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，只有第一次需要隨機(jī)選擇時(shí)做隨機(jī)選擇，以后需要做隨機(jī)選擇時(shí)選擇第一次的選擇結(jié)果作為本次的選擇結(jié)果，直到該障礙物離開(kāi)機(jī)器人傳感器檢測(cè)范圍。

現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)器人在自主運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)隨機(jī)進(jìn)入避障死區(qū)，無(wú)法達(dá)到避障效果。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，機(jī)器人遇到障礙物需要隨機(jī)選擇一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，只有第一次需要做隨機(jī)選擇時(shí)，才做隨機(jī)選擇，以后需要做隨機(jī)選擇時(shí)，都以第一次選擇的結(jié)果作為選擇結(jié)果，直到該障礙物離開(kāi)機(jī)器人傳感器檢測(cè)范圍，使得機(jī)器人在離開(kāi)障礙物之前不會(huì)出現(xiàn)避障死循環(huán)，更容易離開(kāi)障礙物。

進(jìn)一步的，機(jī)器人檢測(cè)到兩側(cè)與前方均出現(xiàn)障礙物時(shí)，判定已進(jìn)入連續(xù)障礙區(qū)域，機(jī)器人選擇一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，直至前方?jīng)]有障礙物，機(jī)器人前進(jìn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)器人在稍復(fù)雜的區(qū)域內(nèi)自主運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)進(jìn)入避障死區(qū)，無(wú)法找到離開(kāi)障礙區(qū)域的路徑。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，機(jī)器人兩側(cè)與前方出現(xiàn)障礙物時(shí)，判定進(jìn)入連續(xù)障礙區(qū)域時(shí)，選擇一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)尋找離開(kāi)該障礙區(qū)域的出口，當(dāng)該出口出現(xiàn)在機(jī)器人前方時(shí)，機(jī)器人前進(jìn)并離開(kāi)該連續(xù)障礙區(qū)域。使得機(jī)器人在連續(xù)障礙區(qū)域內(nèi)可以快速的找到出口，不會(huì)陷入避障死區(qū)。

進(jìn)一步的，步驟S1、S2和S3中，所述避障操作為：如果未觸發(fā)傳感器，則執(zhí)行下一步，如果觸發(fā)傳感器，則調(diào)整規(guī)避，然后執(zhí)行下一步。

進(jìn)一步的，步驟S1、S2和S3中，所述避障操作為：如果未觸發(fā)傳感器，則執(zhí)行下一步，如果觸發(fā)傳感器，則調(diào)整規(guī)避，然后執(zhí)行S1。

碰撞是機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)時(shí)最危險(xiǎn)狀態(tài)，本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，進(jìn)一步提高S1的優(yōu)先級(jí)，每次調(diào)整規(guī)避完成后，都從S1開(kāi)始重新檢測(cè)，提高了機(jī)器人自助運(yùn)動(dòng)時(shí)的安全性。