機(jī)器人臨時空間避障方法、裝置及機(jī)器人制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開的一種機(jī)器人臨時空間避障方法，通過所述寬度檢測裝置直接對機(jī)器人的行進(jìn)方向進(jìn)行寬度檢測，通過所述高度檢測裝置直接對機(jī)器人的行進(jìn)方向進(jìn)行高度檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)步驟，為機(jī)器人選擇合適的繞行空間，其檢測速度更快，檢測效率更高，檢測精度也高。

Robot temporary space obstacle avoidance method, device and robot

Obstacle avoidance method of temporary space of a robot is disclosed, the width of the detection by the width direction detection device directly to the robot, a high degree of detection by the height detecting device directly direction of the robot, and subsequent corresponding steps according to the test results, select the appropriate bypass space for the robot, the faster speed, higher detection efficiency and detection precision is high.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
機(jī)器人臨時空間避障方法、裝置及機(jī)器人
本專利技術(shù)涉及一種機(jī)器人避障裝置，具體涉及一種用于在機(jī)器人工作過程進(jìn)行空間檢測的機(jī)器人臨時空間避障方法、裝置及機(jī)器人。
技術(shù)介紹
移動機(jī)器人是機(jī)器人領(lǐng)域一個重要分支，智能導(dǎo)航與臨時避障是移動機(jī)器人最核心的技術(shù)之一。機(jī)器人導(dǎo)航是指機(jī)器人在已知或者未知環(huán)境下自主的規(guī)劃出一條從起點(diǎn)到目標(biāo)地點(diǎn)的移動路徑，讓機(jī)器人沿著這條路徑能順利的到達(dá)終點(diǎn)；機(jī)器人臨時避障是指機(jī)器人在移動過程中根據(jù)采集到的實(shí)時的環(huán)境信息，發(fā)現(xiàn)環(huán)境中新的障礙物，按照一定的方法有效的避開障礙物，使導(dǎo)航能順利進(jìn)行。傳統(tǒng)的機(jī)器人避障方法主要有可視圖法、柵格法、拓?fù)浞ā⑷斯輬龇ǎ硗膺€有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳等算法的避障方法。對于已有的機(jī)器人避障方法，主要缺陷如下：1)可視圖法缺乏靈活性，在障礙物較多的時候搜索時間長，并且要求障礙物形狀不能接近圓形，限制了其實(shí)際應(yīng)用。2)柵格法是目前研究較多的避障方法，但是其中柵格的大小影響環(huán)境信息的存儲量和計算時間，柵格越大，分辨率越低，在復(fù)雜環(huán)境下避障效果越差，柵格越小，避障效果越好，但計算量增加。3)拓?fù)浞ǖ闹饕獑栴}在于構(gòu)建拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的過程相當(dāng)復(fù)雜，特別是在增加障礙物的時候如何有效的修改拓?fù)潢P(guān)系還有待解決。4)人工勢場法把移動機(jī)器人在環(huán)境中的運(yùn)動視為在一種抽象的人造受力場中的運(yùn)動，目標(biāo)點(diǎn)對機(jī)器人有吸引力，障礙物對機(jī)器人有排斥力，最終通過合力來控制機(jī)器人的運(yùn)動，其缺點(diǎn)是忽略了障礙物的結(jié)構(gòu)外形信息，模型的建立容易產(chǎn)生誤差并且陷入到局部最小值。5)對于利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳等算法進(jìn)行避障，其主要缺陷在于算法過于復(fù)雜，對機(jī)器人計算能力的要求非常高，推廣性較弱。為此，現(xiàn)需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單且空間檢測效率高的機(jī)器人臨時空間避障方法，進(jìn)一步提供一種機(jī)器人臨時空間避障裝置及具有該臨時空間避障裝置的機(jī)器人。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為此，本專利技術(shù)提供一種結(jié)構(gòu)簡單且空間檢測效率高的機(jī)器人臨時空間避障方法，進(jìn)一步提供一種機(jī)器人臨時空間避障裝置及具有該臨時空間避障裝置的機(jī)器人。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的一種機(jī)器人臨時空間避障方法，包括以下步驟，S1：在機(jī)器人上安裝對機(jī)器人行進(jìn)方向的寬度方向進(jìn)行檢測的寬度檢測裝置和對機(jī)器人行進(jìn)方向的高度方向進(jìn)行檢測的高度檢測裝置，機(jī)器人在沿預(yù)設(shè)的導(dǎo)航路徑行進(jìn)的過程中，驅(qū)動裝置驅(qū)動所述寬度檢測裝置和所述高度檢測裝置往復(fù)滑動，所述寬度檢測裝置和所述高度檢測裝置對行進(jìn)方向上的空間障礙物進(jìn)行檢測，一旦檢測到障礙物，進(jìn)入步驟S2；S2：若只有所述寬度檢測裝置檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S3；若只有所述高度檢測裝置檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S5；若所述寬度檢測裝置和所述高度檢測裝置同時檢測到障礙物，則先進(jìn)入步驟S3后，再進(jìn)入步驟S5；S3：判斷障礙物左、右兩側(cè)任意一側(cè)的空間寬度是否大于機(jī)器人寬度D，如果是，進(jìn)入步驟S4，否則機(jī)器人停止行進(jìn)；S4：選擇障礙物左、右兩側(cè)行進(jìn)空間寬度較大的一側(cè)作為繞行行進(jìn)空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障；S5：機(jī)器人向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)，當(dāng)所述高度檢測裝置不再檢測到障礙物后，繼續(xù)向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)距離L且不再檢測到障礙物，則機(jī)器人向障礙物右側(cè)/障礙物左側(cè)回退距離L，并進(jìn)入步驟S6，其中距離L不小于機(jī)器人寬度D；否則，機(jī)器人停止行進(jìn)；S6：選擇障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)作為繞行進(jìn)行空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障。所述寬度檢測裝置以沿機(jī)器人的寬度方向進(jìn)行滑動的方式安裝在機(jī)器人上。所述高度檢測裝置以沿機(jī)器人的高度方向進(jìn)行滑動的方式安裝在機(jī)器人上。所述寬度檢測裝置以水平旋轉(zhuǎn)方式安裝在機(jī)器人上，其旋轉(zhuǎn)范圍不小于機(jī)器人寬度D。所述寬度檢測裝置以豎直旋轉(zhuǎn)方式安裝在機(jī)器人上，其旋轉(zhuǎn)范圍不小于機(jī)器人高度H。一種機(jī)器人臨時空間避障裝置，其包括至少一個寬度檢測裝置，沿所述機(jī)器人的寬度方向滑動安裝；至少一個高度檢測裝置，沿所述機(jī)器人的高度方向滑動安裝；驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述寬度檢測裝置進(jìn)行往復(fù)滑動的第一滑動驅(qū)動結(jié)構(gòu)和用于驅(qū)動所述高度檢測裝置進(jìn)行往復(fù)滑動的第二滑動驅(qū)動結(jié)構(gòu)。還包括導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括用于滑動安裝所述寬度檢測裝置的寬度滑動槽和用于滑動安裝所述高度檢測裝置的高度滑動槽。一種機(jī)器人臨時空間避障裝置，其包括至少一個寬度檢測裝置，以水平旋轉(zhuǎn)方式安裝在機(jī)器人上；至少一個高度檢測裝置，以豎直旋轉(zhuǎn)方式安裝在機(jī)器人上；驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述寬度檢測裝置進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)和用于驅(qū)動所述高度檢測裝置進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)。所述寬度檢測裝置和所述高度檢測裝置設(shè)為紅外傳感器或激光器。機(jī)器人，該機(jī)器人包括如上所述的機(jī)器人臨時空間避障裝置。本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：在該機(jī)器人臨時空間避障方法，通過所述寬度檢測裝置直接對機(jī)器人的行進(jìn)方向進(jìn)行寬度檢測，通過所述高度檢測裝置直接對機(jī)器人的行進(jìn)方向進(jìn)行高度檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)步驟，為機(jī)器人選擇合適的繞行空間，其檢測速度更快，檢測效率更高，檢測精度也高。附圖說明為了使本專利技術(shù)的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本專利技術(shù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例2所述的機(jī)器人臨時空間避障裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例3所述的機(jī)器人臨時空間避障裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中附圖標(biāo)記表示為：1-機(jī)器人；2-寬度檢測裝置；3-高度檢測裝置；4-寬度滑動槽；5-高度滑動槽；6-第一滑動驅(qū)動結(jié)構(gòu)；7-第二滑動驅(qū)動結(jié)構(gòu)；8-第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)；9-第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本專利技術(shù)，并不用于限制本專利技術(shù)。實(shí)施例1本實(shí)施例所述的一種機(jī)器人臨時空間避障方法，其包括包括以下步驟，S1：在機(jī)器人1上安裝對機(jī)器人1行進(jìn)方向的寬度方向進(jìn)行檢測的寬度檢測裝置2和對機(jī)器人1行進(jìn)方向的高度方向進(jìn)行檢測的高度檢測裝置3，機(jī)器人1在沿預(yù)設(shè)的導(dǎo)航路徑行進(jìn)的過程中，驅(qū)動裝置驅(qū)動所述寬度檢測裝置2和所述高度檢測裝置3往復(fù)滑動/旋轉(zhuǎn)，所述寬度檢測裝置2和所述高度檢測裝置3對行進(jìn)方向上的空間障礙物進(jìn)行檢測，一旦檢測到障礙物，進(jìn)入步驟S2；S2：若只有所述寬度檢測裝置2檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S3；若只有所述高度檢測裝置3檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S5；若所述寬度檢測裝置2和所述高度檢測裝置3同時檢測到障礙物，則先進(jìn)入步驟S3后，再進(jìn)入步驟S5；S3：判斷障礙物左、右兩側(cè)任意一側(cè)的空間寬度是否大于機(jī)器人寬度D，如果是，進(jìn)入步驟S4，否則機(jī)器人1停止行進(jìn)；S4：選擇障礙物左、右兩側(cè)行進(jìn)空間寬度較大的一側(cè)作為繞行行進(jìn)空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人1根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障；S5：機(jī)器人1向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)，當(dāng)所述高度檢測裝置3不再檢測到障礙物后，繼續(xù)向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)距離L且不再檢測到障礙物，則機(jī)器人1向障礙物右側(cè)/障礙物左側(cè)回退距離L，并進(jìn)入步驟S6，其中距離L不小于機(jī)器人寬度D,；否則，機(jī)器人1停止行進(jìn)；S6：選擇障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)作為繞行進(jìn)行空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人1根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障。本實(shí)施例設(shè)有本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種機(jī)器人臨時空間避障方法，其特征在于：包括以下步驟S1：在機(jī)器人（1）上安裝對機(jī)器人（1）行進(jìn)方向的寬度方向進(jìn)行檢測的寬度檢測裝置（2）和對機(jī)器人（1）行進(jìn)方向的高度方向進(jìn)行檢測的高度檢測裝置（3），機(jī)器人（1）在沿預(yù)設(shè)的導(dǎo)航路徑行進(jìn)的過程中，驅(qū)動裝置驅(qū)動所述寬度檢測裝置（2）和所述高度檢測裝置（3）往復(fù)滑動/旋轉(zhuǎn)，所述寬度檢測裝置（2）和所述高度檢測裝置（3）對行進(jìn)方向上的空間障礙物進(jìn)行檢測，一旦檢測到障礙物，進(jìn)入步驟S2；S2：若只有所述寬度檢測裝置（2）檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S3；若只有所述高度檢測裝置（3）檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S5；若所述寬度檢測裝置（2）和所述高度檢測裝置（3）同時檢測到障礙物，則先進(jìn)入步驟S3后，再進(jìn)入步驟S5；S3：判斷障礙物左、右兩側(cè)任意一側(cè)的空間寬度是否大于機(jī)器人寬度D，如果是，進(jìn)入步驟S4，否則機(jī)器人（1）停止行進(jìn)；S4：選擇障礙物左、右兩側(cè)行進(jìn)空間寬度較大的一側(cè)作為繞行行進(jìn)空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人（1）根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障；S5：機(jī)器人（1）向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)，當(dāng)所述高度檢測裝置（3）不再檢測到障礙物后，繼續(xù)向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)距離L且不再檢測到障礙物，則機(jī)器人（1）向障礙物右側(cè)/障礙物左側(cè)回退距離L，并進(jìn)入步驟S6，其中距離L不小于機(jī)器人寬度D；否則，機(jī)器人（1）停止行進(jìn)；S6：選擇障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)作為繞行進(jìn)行空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人（1）根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機(jī)器人臨時空間避障方法，其特征在于：包括以下步驟S1：在機(jī)器人（1）上安裝對機(jī)器人（1）行進(jìn)方向的寬度方向進(jìn)行檢測的寬度檢測裝置（2）和對機(jī)器人（1）行進(jìn)方向的高度方向進(jìn)行檢測的高度檢測裝置（3），機(jī)器人（1）在沿預(yù)設(shè)的導(dǎo)航路徑行進(jìn)的過程中，驅(qū)動裝置驅(qū)動所述寬度檢測裝置（2）和所述高度檢測裝置（3）往復(fù)滑動/旋轉(zhuǎn)，所述寬度檢測裝置（2）和所述高度檢測裝置（3）對行進(jìn)方向上的空間障礙物進(jìn)行檢測，一旦檢測到障礙物，進(jìn)入步驟S2；S2：若只有所述寬度檢測裝置（2）檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S3；若只有所述高度檢測裝置（3）檢測到障礙物，則進(jìn)入步驟S5；若所述寬度檢測裝置（2）和所述高度檢測裝置（3）同時檢測到障礙物，則先進(jìn)入步驟S3后，再進(jìn)入步驟S5；S3：判斷障礙物左、右兩側(cè)任意一側(cè)的空間寬度是否大于機(jī)器人寬度D，如果是，進(jìn)入步驟S4，否則機(jī)器人（1）停止行進(jìn)；S4：選擇障礙物左、右兩側(cè)行進(jìn)空間寬度較大的一側(cè)作為繞行行進(jìn)空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人（1）根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障；S5：機(jī)器人（1）向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)，當(dāng)所述高度檢測裝置（3）不再檢測到障礙物后，繼續(xù)向障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)行進(jìn)距離L且不再檢測到障礙物，則機(jī)器人（1）向障礙物右側(cè)/障礙物左側(cè)回退距離L，并進(jìn)入步驟S6，其中距離L不小于機(jī)器人寬度D；否則，機(jī)器人（1）停止行進(jìn)；S6：選擇障礙物左側(cè)/障礙物右側(cè)作為繞行進(jìn)行空間，并生成繞行路徑，機(jī)器人（1）根據(jù)繞行路徑繼續(xù)行進(jìn)，完成一次空間避障。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人臨時空間避障方法，其特征在于：所述寬度檢測裝置（2）以沿機(jī)器人（1）的寬度方向進(jìn)行滑動的方式安裝在機(jī)器人（1）上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人臨時空間避障方法，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李景龍，李朝暉，
申請(專利權(quán))人：湖南暉龍股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南,43