[發明專利]一種基于TOF攝像頭的障礙物分類避障控制系統

在審

• 申請號: 202011159235.7
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112415998A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 戴劍鋒;賴欽偉
• 申請（專利權）人: 珠海市一微半導體有限公司
• 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

1.一種基于TOF攝像頭的障礙物分類避障控制系統，其特征在于，障礙物分類避障控制系統安裝在移動機器人上，該障礙物分類避障控制系統包括障礙物分類模塊、障礙物定位標記模塊和避障模塊；

障礙物分類模塊包括設置在移動機器人的前進方向上的TOF攝像頭，用于根據TOF攝像頭實時采集的深度圖像計算出TOF攝像頭探測視角范圍內至少一個障礙物的相對位置關系和同一障礙物的尺寸大小，再選擇結合TOF攝像頭實時輸出的與對應障礙物相匹配的亮度圖像數據，識別出對應障礙物的類型；

障礙物定位觸發模塊，用于接收障礙物分類模塊當前識別出類型的障礙物的相對位置關系和同一障礙物的尺寸大小，再基于這些數據信息決策相應識別出類型的障礙物是否觸發碰撞警告信號，以使：移動機器人在移動至相應的障礙物之前規劃出可通行區域；

避障模塊，用于根據障礙物定位標記模塊傳輸過來的觸發碰撞警告信號的障礙物的相對位置關系和同一障礙物的尺寸大小，調整移動機器人當前位姿，再根據障礙物定位標記模塊傳輸過來的當前識別出類型的障礙物的相對位置關系和同一障礙物的尺寸大小，規劃出移動機器人的避障路徑，以使移動機器人避開觸發碰撞警告信號的障礙物、或繞行經過觸發碰撞警告信號的障礙物、或保持原來的位姿繼續行走。

2.根據權利要求1所述障礙物分類避障控制系統，其特征在于，在所述障礙物定位觸發模塊中，所述基于這些數據信息決策相應識別出類型的障礙物是否觸發碰撞警告信號的方法至少包括：

將識別出類型的障礙物定義為目標障礙物；障礙物的類型包括纏繞物、孤島障礙物、可跨越的門檻和可供移動機器人穿越的家具；

當目標障礙物的類型為纏繞物時，若TOF攝像頭拍攝的目標障礙物的深度圖像的深度數據小于第一安全深度門限時，控制所述障礙物定位觸發模塊觸發碰撞警告信號；

當目標障礙物的類型為孤島障礙物時，若TOF攝像頭拍攝的目標障礙物的深度圖像的深度數據小于第二安全深度門限時，控制所述障礙物定位觸發模塊觸發碰撞警告信號；

當目標障礙物的類型為墻體時，若TOF攝像頭拍攝的目標障礙物的深度圖像的深度數據小于第三安全深度門限時，控制所述障礙物定位觸發模塊觸發碰撞警告信號；

當目標障礙物的類型為可跨越的門檻或可供移動機器人穿越的家具時，控制所述障礙物定位觸發模塊不觸發碰撞警告信號；

其中，第一安全深度門限大于第二安全深度門限，第二安全深度門限大于第三安全深度門限。

3.根據權利要求2所述障礙物分類避障控制系統，其特征在于，在所述避障模塊中，所述根據障礙物定位標記模塊傳輸過來的觸發碰撞警告信號的障礙物的相對位置關系和同一障礙物的尺寸大小，調整移動機器人當前位姿的方法至少包括：

當所述目標障礙物的類型為纏繞物且所述障礙物定位標記模塊觸發所述碰撞警告信號時，根據所述目標障礙物的輪廓寬度，控制移動機器人減小實時速度和改變當前的前進方向，以使改變后的前進方向上的直線路徑避開所述目標障礙物；

當所述目標障礙物的類型為可跨越的門檻或可供移動機器人穿越的家具時，控制移動機器人保持當前的前進方向；

當所述目標障礙物的類型為孤島障礙物且所述障礙物定位標記模塊觸發所述碰撞警告信號時，控制移動機器人改變當前的前進方向，以使移動機器人開始繞著孤島障礙物的輪廓行走；

當所述目標障礙物的類型為墻體且所述障礙物定位標記模塊觸發所述碰撞警告信號時，控制移動機器人調整出最佳沿邊方向，以使移動機器人開始進入沿邊模式。