[發明專利]一種基于TOF攝像頭的障礙物分類避障控制方法

有效

• 申請號: 202011336273.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112327878B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 戴劍鋒;賴欽偉;肖剛軍
• 申請（專利權）人: 珠海一微半導體股份有限公司
• 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方法，其特征在于，包括：

步驟1、結合TOF攝像頭采集到的目標障礙物的深度信息和TOF攝像頭的內外參數，計算獲取目標障礙物的縱向高度，并基于數據穩定度統計算法將目標障礙物識別分類為墻類型障礙物、玩具類型障礙物、門檻類型障礙物、沙發類型障礙物、電線類型障礙物；

步驟2、根據前述的分類結果、對應類型下的目標障礙物的縱向高度以及碰撞警告信號的觸發情況，決策機器人的減速避障方式或減速繞障方式，使得機器人優先進入碰撞警告信號觸發狀態下的紅外避障模式中；

其中，所述障礙物分類避障控制方法的執行主體是機身前端裝配有TOF攝像頭和紅外傳感器的機器人；

其中，紅外避障模式是機器人基于紅外傳感器的探測信息避開當前行走方向上所探測到的障礙物；

所述步驟2還包括：

若機器人當前執行弓字形行走，則在所述目標障礙物被分類為玩具類型障礙物且計算獲得所述目標障礙物的縱向高度是小于第一預設玩具高度后，控制機器人減速行走，同時判斷機器人是否觸發碰撞警告信號，是則停止減速行走再利用紅外傳感器的探測信息避開當前行走方向上所探測到的障礙物，否則等到機器人與所述目標障礙物的深度距離為第一玩具安全距離時，控制機器人朝第一預設時針方向旋轉90度，再前進第一預設距離，然后朝第一預設時針方向旋轉90度，再前進，以實現直角掉頭；

若機器人當前執行全局沿邊行走，則在所述目標障礙物被分類為玩具類型障礙物且計算獲得所述目標障礙物的縱向高度是小于或等于第一預設玩具高度后，控制機器人減速行走，同時判斷機器人是否觸發碰撞警告信號，是則停止減速行走，再利用紅外傳感器的探測信息避開當前行走方向上所探測到的障礙物，否則等到機器人與所述目標障礙物的深度距離為第二玩具安全距離時，控制機器人朝第二預設時針方向旋轉90度，再前進第二預設距離，然后朝第二預設時針方向的逆方向旋轉90度，再前進第三預設距離，然后通過旋轉一個第一觀察角度來檢測原來的全局沿邊路徑上是否存在其他障礙物，是則通過繞障行走的方式以第一預設移動弧度繞過檢測到的障礙物，再回到原來的全局沿邊路徑上，否則以第二預設移動弧度繞過所述目標障礙物再回到原來的全局沿邊路徑上；

其中，第一預設距離和第二預設距離都與TOF攝像頭采集的目標障礙物的輪廓寬度相關，這個輪廓寬度是：在TOF攝像頭的視場區域內，同一目標障礙物的最左側及其最右側的水平距離；

其中，第一玩具安全距離是與機器人執行弓字形行走過程中測得的深度信息相關；第二玩具安全距離是與機器人執行全局沿邊行走過程中測得的深度信息相關。

2.根據權利要求1所述障礙物分類避障控制方法，其特征在于，所述步驟2包括：

若機器人當前執行弓字形行走或全局沿邊行走，則在所述目標障礙物被分類為玩具類型障礙物且計算獲得所述目標障礙物的縱向高度是大于第一預設玩具高度后，控制機器人沿著當前行走方向減速行走，同時判斷機器人是否觸發碰撞警告信號，是則停止執行當前行走方向上的減速行走，再基于紅外傳感器的探測信息避開當前行走方向上所探測到的障礙物，否則利用紅外傳感器的探測信息避開當前行走方向上所探測到的障礙物；

其中，移動機器人在執行弓字形行走過程中和執行全局沿邊行走過程中，移動機器人上的紅外傳感器實時探測障礙物。

3.根據權利要求2所述障礙物分類避障控制方法，其特征在于，所述第一預設玩具高度設置為65mm；其中，玩具類型障礙物包括孤島類型的障礙物。

4.根據權利要求1所述障礙物分類避障控制方法，其特征在于，所述步驟2還包括：

若機器人當前執行弓字形行走或全局沿邊行走，則在所述目標障礙物被分類為門檻類型障礙物后，控制機器人減速行走以跨過門檻；其中，門檻類型障礙物包括可供機器人跨越的障礙物。