[發明專利]多路超聲波的障礙檢測方法、移動機器人及存儲介質

有效

• 申請號: 202010462567.6
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111367300B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陳兆先;向良華;羅方龍;張殿禮
• 申請（專利權）人: 弗徠威智能機器人科技（上海）有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01S15/931
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 諸炳彬

1.一種多路超聲波的障礙檢測方法，其特征在于，應用于移動機器人(1)上，所述移動機器人(1)為能夠自主移動的機器人，集環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行多功能于一體，所述方法包括以下步驟；

定義超聲波探頭(100)至和所述移動機器人(1)多個移動方向對應的超聲波檢測組，所述超聲波探頭(100)為多路超聲波探頭；其中，所述超聲波探頭(100)的超聲波檢測組的數量包括前進超聲波檢測組(200)、后退超聲波檢測組(300)、左移超聲波檢測組(400)和右移超聲波檢測組(500)，其中前進超聲波檢測組(200)、后退超聲波檢測組(300)、左移超聲波檢測組(400)和右移超聲波檢測組(500)具體劃分方式是將移動機器人(1)的X軸圓周360°按照移動機器人(1)移動的方向90度平分分成四部分，前進超聲波檢測組(200)、后退超聲波檢測組(300)、左移超聲波檢測組(400)和右移超聲波檢測組(500)分別對應其中的一部分，按照超聲波探頭(100)所處周向位置所處范圍內，將超聲波探頭(100)添加到對應的超聲波檢測組內；

基于移動傳感器信息，判斷所述移動機器人(1) 在所述移動方向中前進的第一移動方向與移動速度，所述移動傳感器包括三軸陀螺儀和安裝于電機上的編碼器，其中所述三軸陀螺儀能夠同時測定6個方向的加速度，根據所述三軸陀螺儀輸出的加速度信息獲取到所述移動機器人(1)前進中的移動方向，所述編碼器能夠對所述電機的轉動圈數輸出，通過獲取所述編碼器的脈沖頻率大小能夠計算出所述移動機器人(1)的移動速度；其中，所述移動機器人(1)的移動方向信息基于三軸陀螺儀的X軸的輸出角度獲取，當X軸的輸出角度處于0°至10°之間和350°至360°之間且包括350°和10°時，判斷所述移動機器人(1)為前進方向；當X軸的輸出角度為10°至170°之間，判斷所述移動機器人(1)為右轉方向；當X軸的輸出角度處于170°至190°之間且包括170°和190°時，判斷所述移動機器人(1)為后退方向；當X軸的輸出角度處于190°至350°之間，判斷所述移動機器人(1)為左轉方向；

修改超聲波輪詢協議中各個超聲波檢測組的輪詢頻率，使得對應所述移動機器人(1)前進中的第一移動方向的超聲波檢測組的輪詢頻率大于所述移動機器人(1)在所述移動方向中其他的第二移動方向的超聲波檢測組，并且對應所述移動機器人(1)前進中的第一移動方向的超聲波檢測組的輪詢頻率基于所述編碼器的脈沖頻率為區間范圍可調，對應所述移動機器人(1)其他的第二移動方向的超聲波檢測組的輪詢頻率作為一個單位的基準輪詢頻率，則對應所述移動機器人(1)前進中的第一移動方向的超聲波檢測組輪詢頻率至少為所述基準輪詢頻率的2倍；

基于修改后超聲波輪詢協議，輪詢開啟所述超聲波探頭(100)探測；

其中，所述超聲波探頭(100)采用超聲波控制器模塊，從整體上控制所述超聲波探頭(100)的輪詢開啟。

2.根據權利要求1所述的多路超聲波的障礙檢測方法，其特征在于：基于所述編碼器輸出脈沖的頻率大小設置有低速區間、中速區間和高速區間，所述低速區間對應低倍輪詢頻率，所述中速區間對應中倍輪詢頻率，所述高速區間對應高倍輪詢頻率，且高倍輪詢頻率大于中倍輪詢頻率，中倍輪詢頻率高于低倍輪詢頻率。

3.根據權利要求1所述的多路超聲波的障礙檢測方法，其特征在于：超聲波通信協議通過485串口通信方式依次發送串口地址、寄存器和探測指令。

4.一種移動機器人，其特征在于，包括:用于感知外界障礙的超聲波探頭(100)、用于獲取自身移動狀態的移動傳感器、用于獲取運行如權利要求1至3中任一項所述的一種多路超聲波的障礙檢測方法的控制器和用于驅動所述移動機器人(1)移動的驅動電機。

5.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，存儲有能夠被處理器加載并執行如權利要求1至3中任一項所述的一種多路超聲波的障礙檢測方法的計算機程序。