[發明專利]一種基于障礙檢測的移動機器人自適應速度調節方法

有效

• 申請號: 202110065616.7
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112394737B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 賴志林;李振;楊曉東
• 申請（專利權）人: 廣州賽特智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州科捷知識產權代理事務所(普通合伙) 44560
• 代理人: 鄧卓峰

一種基于障礙檢測的移動機器人自適應速度調節方法，包括下列步驟：機器人遍歷環境中的障礙點，根據障礙點的距離得到有效障礙物信息；將有效障礙點映射到環境地圖上，基于環境地圖，將有效障礙點分為固有障礙點和非固有障礙點；根據非固有障礙點的位置得到機器人的最大允許速度，機器人基于最大允許速度控制行走。本發明建立有效障礙物數據集，通過將有效障礙點與環境地圖上預設的障礙點進行匹配來區分環境中的固有和非固有障礙物，根據非固有障礙物與機器人之間的距離來計算最大行駛速度，使機器人可自適應調節速度，保證了機器人行駛的安全性，同時也提高了行駛效率。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種基于障礙檢測的移動機器人自適應速度調節方法。

背景技術

隨著移動機器人越來越多的應用到各個場景，包括室內場景，如何在保證在無碰撞風險的情況下提升機器人的移動效率是移動機器人應用的難點問題。目前常用的方法為，當機器人在一定范圍內沒有感知到障礙物時，則提升機器人的行駛速度；當檢測到機器人附件有障礙物時，則降低機器人的行使速度。該方法的弊端在于無差別對待感知到的機器人周圍的障礙物，當機器人靠近墻體、建筑物等環境中固有非變動的障礙時，仍會降低行駛速度，使其移動效率受限，但如果降低感知范圍進行提速時又難以保證其行駛時的無碰撞安全性。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的缺點，提供一種在保證機器人行駛安全性的前提下提高機器人行駛效率的基于障礙檢測的移動機器人自適應速度調節方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種基于障礙檢測的移動機器人自適應速度調節方法，包括下列步驟：

S1、機器人行走過程中遍歷環境中障礙物上的障礙點，得到有效障礙點信息；環境中的障礙物以離散的障礙點來描述。

S2、將有效障礙點映射到環境地圖上，通過與環境地圖上預設的障礙點匹配，將有效障礙點分為固有障礙點和非固有障礙點；環境地圖上預設的障礙點為環境固有障礙物信息，環境固有障礙物以離散數據點來描述。

S3、根據非固有障礙點的位置得到機器人的最大允許速度，機器人基于最大允許速度控制行走。

進一步優化的技術方案是，S1步驟中機器人得到有效障礙點信息的方法為：

S1-1、機器人遍歷環境中障礙物上的所有障礙點，根據障礙點坐標計算障礙點到機器人中心的距離，記為 d₁；

S1-2、若d₁小于機器人的感知設定距離a，則該障礙點為有效障礙點，將其加入到有效障礙物數據集中；

S1-3、遍歷有效障礙物數據集中的有效障礙點，如距離有效障礙點周圍設定值b內沒有其它有效障礙點，則將該有效障礙點為離群點，將其從有效障礙物數據集中剔除。

進一步優化的技術方案是，所述移動機器人為室內移動機器人，S1-2中感知設定距離α=3.0m。

進一步優化的技術方案是，S1-3中設定值b=0.3m。

進一步優化的技術方案是，S2步驟中將有效障礙點分為固有障礙點和非固有障礙點的方法為：

S2-1、基于機器人的實時位姿，將有效障礙點映射到已構建的環境地圖上；

S2-2、遍歷環境地圖上的有效障礙點，計算各個有效障礙點為固有障礙的置信度p，若有效障礙點為固有障礙的置信度p大于設定值c，則認為該有效障礙點為環境中的固有障礙點，否則為非固有障礙點。

進一步優化的技術方案是，S2-2步驟中某個有效障礙點為固有障礙的置信度p的計算方法為：