[發明專利]一種自主運行機器主動避障管理方法

有效

• 申請號: 201710799731.0
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107491074B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 邵根順
• 申請（專利權）人: 南京昱晟機器人科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種自主運行機器主動避障管理方法，包括機器人硬件配置，設定避障探測參數及運行控制等三個步驟。本發明實施成本低廉，控制進度高，一方面有效規范和約束機器人在進行避障作業時避障路線的合理性，另一方面可有效提高機器人在高速運行狀態下遠距離發現障礙物的能力，從而提高機器人運行中避障作業安全預警距離。

技術領域

本發明涉及一種自主運行機器主動避障管理方法，屬機器人設備技術領域。

背景技術

隨著機器人設備在日常生活和工作中，諸如無人機、無人駕駛車輛及自動駕駛車輛等具備遠距離自主運行的機器人設備使用量越來越大，但在這些機器人設備使用過程中發現，當前這類機器人在運行過程中，經常會遇到一些障礙物對機器人運行造成干擾，因此如何實現機器人快速安全通過障礙物是確保機器人運行的重要措施，當前針對這一問題，主要是通過借助傳統的測距裝置和視頻監控措施，一方面通過機器人自身設定的避障程序躲避障礙物，另一方面有操作人員遠程進行操控躲避障礙物，雖然可以一定程度滿足使用的需要，但同時還存在著障礙物結構、尺寸體積判斷不準確，障礙物發現預警距離短等缺陷，從而導致機器人在避障時，極易因對障礙物判讀不準而無法進行準確有效的避障操作，同時也無法有效滿足高速運行狀態下的避障作業安全性和準確性。

發明內容

本發明目的就在于克服上述不足，提供一種自主運行機器主動避障管理方法。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種自主運行機器主動避障管理方法，包括以下步驟：

第一步，機器人硬件配置，為機器人控制電路中配備衛星導航定位裝置和無線數據通訊裝置，為機器人外側面配備測距裝置、監控攝像頭及三維掃描攝像頭，其中一個測距裝置、一個監控攝像頭和一個三維掃描攝像頭構成一個檢測單元，各檢測單元環繞機器人軸線均布在機器人側表面上，且各檢測單元均與機器人控制電路電氣連接；

第二步，設定避障探測參數，在完成第一步作業后，首先為機器人的衛星導航定位裝置、無線數據通訊裝置和各檢測單元編訂統一的數據通訊地址，然后將衛星導航定位裝置、無線數據通訊裝置分別與衛星導航定位系統和數據通訊網絡建立連接，接著對機器人周邊的各檢測單元的探測距離和探測角度進行設定，其中機器人正前方和正后方位置均設兩個檢測單元，其中一個檢測單元軸線與水平垂直分布，另一個檢測單元軸線軸線與水平面呈10°—60°夾角，最大檢測距離30—50米，最小檢測距離為0—0.5米；

位于機器人左右兩側位置處的每個側表面均設一個檢測單元，且側表面的檢測單元軸線與水平面呈0°—90°，其最大檢測距離為3—5米，最小檢測距離為0—0.5米。

第三步，運行控制，完成第二步后，機器人即可在預設的各運行線路上運行，在運行啟動前，首先由機器人周圍各與水平面夾角大于0°的檢測單元對機器人周邊障礙物進行檢測，并對障礙物進行識別和規避，然后再進行正常運行，在正常運行過程中，在保持機器人周圍各與水平面夾角大于0°的檢測單元對機器人周邊障礙物進行檢測的同時，另由位于機器人正前方和正后方且軸線與水平面平行分布的各檢測單元對位于機器人正前方和正后方遠距離障礙物進行預測，并在檢測到障礙物后，對障礙物持續進行測距作業，并根據測距結果調整機器人運行速度和同時設定避障路，并在機器人接近障礙物進行避障時，由與水平面夾角大于0°的檢測單元對機器人周邊障礙物進行檢測指導機器人進行避障即可。

進一步的，第一步中，在進行檢測單元配備時，各檢測單元間均相互并聯，且每個檢測單元的檢測覆蓋范圍為90°—180°扇形區域。

進一步的，所述的第一步中在進行檢測單元配備時，其中各與水平面夾角大于0°的檢測單元均與機器人間通過轉臺機構鉸接，并可環繞鉸接軸進行0°—180°旋轉。

進一步的，所述的第三步中，機器人運行過程中，衛星導航定位裝置和無線數據通訊裝置均全程運行，并保持與運行中機器人持續數據通訊。