[發(fā)明專利]一種基于深度信息的沿邊避障方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011336292.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112327879A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 戴劍鋒;賴欽偉;肖剛軍
• 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

本發(fā)明公開一種基于深度信息的沿邊避障方法，包括：步驟1、當機器人移動到長廊區(qū)域或發(fā)生碰撞時，機器人的行走模式調整為全局沿邊行走，其中，長廊區(qū)域包括墻類型障礙物、用于分隔室內空間的家具；步驟2、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(shù)，計算獲取目標障礙物的縱向高度信息，并基于數(shù)據(jù)穩(wěn)定度統(tǒng)計算法將目標障礙物識別分類處理；步驟3、根據(jù)步驟2的分類結果以及對應類型下的目標障礙物的縱向高度信息，控制移動機器人在全局沿邊行走的過程中減速避障或減速繞障，再回到原來的全局沿邊路徑上；其中，目標障礙物是在TOF攝像頭當前的視場區(qū)域內。

技術領域

本發(fā)明涉及智能機器人沿邊路徑規(guī)劃的技術領域，特別是一種基于深度信息的沿邊避障方法。

背景技術

目前基于慣性導航、視覺、激光的SLAM機器人越來越普及，代表性比較強的是家庭掃地清潔機器人，結合視覺、激光、陀螺儀、加速度跟輪子里程計的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)室內環(huán)境即時定位跟建圖，再根據(jù)建立的地圖實現(xiàn)定位導航。但是目前的痛點是，機器人在復雜的障礙物環(huán)境中，地面上經常存在玩具、電線等可以移動的障礙物，等機器人碰撞到這種類型的障礙物的時候，要么會推著障礙物，要么被電線類型的障礙物纏繞住，家庭環(huán)境還存在沙發(fā)類型的障礙物，如果沙發(fā)底下的高度剛好低于機器頂面的高度，機器進入的時候就可能卡住。

目前掃地機器人在全局沿邊清掃的過程中，使用單線激光去探測沿邊路徑上的障礙物，但無法探測到這種類型的障礙物，視覺攝像頭一般也是使用單一攝像頭實現(xiàn)，沒法在沿邊行走的過程中及時準確進行距離運算，因此也在沿邊行走的過程中不容易避開或繞過上述的各種類型障礙物，特別是沙發(fā)、桌子底下的中空部位，容易頻繁碰撞。2019年12月27日申請公開的中國專利CN110622085A也沒有針對機器人沿邊行走場景下的不同類型障礙物的避障提出具體的路徑規(guī)劃方式。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明公開的一種基于深度信息的沿邊避障方法，在全局沿邊行走過程中減與各種類型障礙物少碰撞，甚至無碰撞地避開危險障礙物，具體的技術方案如下：

一種基于深度信息的沿邊避障方法，包括：步驟1、當移動機器人移動到長廊區(qū)域或發(fā)生碰撞時，移動機器人的行走模式調整為全局沿邊行為，其中，長廊區(qū)域包括墻類型障礙物、長度滿足預設尺寸閾值的家具；步驟2、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(shù)，計算獲取目標障礙物的縱向高度信息，并基于數(shù)據(jù)穩(wěn)定度統(tǒng)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(fā)類型障礙物、電線類型障礙物；步驟3、根據(jù)步驟2的分類結果以及對應類型下的目標障礙物的縱向高度信息，控制移動機器人在全局沿邊行走的過程中減速避障或減速繞障，再回到原來的全局沿邊路徑上；其中，所述沿邊避障方法的執(zhí)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，目標障礙物是在TOF攝像頭當前的視場區(qū)域內。

與現(xiàn)有技術相比，本技術方案根據(jù)障礙物的類型特性與其對應的高度信息采取靈活有效的沿邊避障方式，實現(xiàn)利用減速沿邊避障或減速繞障的方式來控制機器人不出現(xiàn)高速撞擊障礙物的現(xiàn)象，適應機器人在各種高度類型的障礙物前方無碰撞甚至是少碰撞行走，不需額外碰撞警告信號和預警區(qū)域提示，降低障礙物對正常沿邊行為的干擾。