【技術實現步驟摘要】
本申請涉及機器人，特別涉及一種機器人脫困方法及機器人。
技術介紹
1、移動機器人技術近年來得到了快速發展，廣泛應用于物流倉儲、智能巡檢、智能家居、商場倒鉤等諸多領域。其中，最常見的是家用掃地機器人。掃地機器人在對工作場所(比如：住宅)進行全覆蓋清掃前，可以在工作場所中進行沿邊運動。工作場所的邊界可以是實體邊界也可以是虛擬邊界，沿邊運動即為沿著邊界運動一周。沿邊運動有兩個作用，其一是形成較大的閉環，得到機器人執行清掃工作時實際的工作邊界；其二是感知工作場所的環境信息，得到環境地圖。
2、沿邊運動時，機器人可以通過某一側(左側或右側)的傳感器檢測實體邊界，或通過自主導航跟蹤虛擬邊界，按照順時針或逆時針方向運動。當機器人運動的軌跡形成大封閉圖形，且當前運動方向與沿邊運動的初始運動方向相同時，可以確定沿邊運動結束，形成工作場所的外輪廓。
3、在沿邊運動時，機器人可能被一些動態障礙物(比如：人、玩具小車等)引導至工作場所內部的障礙物，然后環繞工作場所內部的障礙物反復繞圈。此外，也可能在一些低矮障礙物上脫困后，遠離邊界形成閉環輪廓，導致無法脫離。
技術實現思路
1、本申請實施例的目的在于提供一種機器人脫困方法及機器人，用于解決機器人環繞障礙物反復繞圈和在遠離邊界處反復繞圈的問題。
2、一方面，本申請提供了一種機器人脫困方法，包括：
3、當機器人在工作場所進行沿邊運動過程中，如果運動軌跡形成閉合圖形，判斷所述機器人是否做無效繞圈運動；
5、將所述外接四邊形的四條邊向外平移指定距離，得到擴大后的外接四邊形；
6、根據擴大后的外接四邊形規劃脫困路徑，并控制機器人以規劃的脫困路徑脫困后繼續進行沿邊運動。
7、在一實施例中，所述根據擴大后的外接四邊形規劃脫困路徑，并控制機器人以規劃的脫困路徑脫困后繼續進行沿邊運動，包括：
8、從沿邊運動的每一沿邊輪廓中選擇一參考輪廓；
9、以沿邊運動的初始運動方向在所述參考輪廓上的線性方向作為參考輪廓方向，選擇所述擴大后的外接四邊形在沿參考輪廓方向上最遠的點作為目標導航點；
10、基于所述機器人的當前位置和所述目標導航點，生成到達所述參考輪廓的脫困路徑；
11、控制所述機器人沿所述脫困路徑運動至所述參考輪廓，并在到達所述參考輪廓后控制所述機器人進行沿邊運動。
12、在一實施例中，所述從沿邊運動的每一沿邊輪廓中選擇一參考輪廓，包括：
13、確定所述擴大后的外接四邊形的對角線交點，與沿邊運動的每一沿邊輪廓的中點距離，并選擇中點距離最小的沿邊輪廓，作為參考輪廓；
14、所述選擇所述擴大后的外接四邊形在沿參考輪廓方向上最遠的點作為目標導航點，包括：
15、從所述擴大后的外接四邊形的頂點中，選擇沿參考輪廓方向上最遠頂點，作為目標導航點。
16、在一實施例中，所述判斷所述機器人是否做無效繞圈運動，包括：
17、判斷形成閉合圖形時所述機器人的當前運動方向，是否等同于沿邊運動的初始運動方向；
18、若否，確定所述機器人做無效繞圈運動。
19、在一實施例中，在所述判斷形成閉合圖形時所述機器人的當前運動方向，是否等同于沿邊運動的初始運動方向之前，所述方法還包括：
20、獲取所述機器人在沿邊運動時所啟用傳感器在機身的位置；其中，所述位置包括左側或右側；
21、根據所述位置，確定沿邊運動的初始運動方向；其中，沿邊運動的方向為順時針或逆時針，順時針對應于左側，逆時針對應于右側。
22、在一實施例中，所述從所述擴大后的外接四邊形的頂點中，選擇沿參考輪廓方向上最遠頂點，作為目標導航點，包括：
23、從所述擴大后的外接四邊形的每一頂點和對角線交點，作所述參考輪廓的垂線，得到多個垂足；
24、以每一頂點及其對應垂足構建第一向量，以所述對角線交點及其對應垂足構建第二向量；
25、計算每一第一向量與所述第二向量的叉積，篩選出叉積大于零的第一向量，作為目標第一向量，并將所述目標第一向量對應垂足作為目標垂足；
26、從所述目標垂足中選擇與所述對角線交點所在垂線最遠的垂足，并將被選中垂足對應頂點作為目標導航點。
27、在一實施例中，所述基于所述機器人的當前位置和所述目標導航點，生成到達所述參考輪廓的脫困路徑，包括：
28、以所述機器人的當前位置確定所述擴大后的外接四邊形最接近機器人的邊，作為目標邊；
29、從所述機器人的當前位置作所述目標邊的垂線，作為指定垂線，所述指定垂線的垂足為指定垂足；
30、以所述指定垂線、所述指定垂足沿所述擴大后的外接四邊形的邊至所述目標導航點的路徑、所述目標導航點到所述參考輪廓的垂線，構成所述脫困路徑。
31、在一實施例中，在所述基于所述機器人的當前位置和所述目標導航點，生成到達所述參考輪廓的脫困路徑之后，所述方法還包括：
32、控制所述機器人沿所述脫困路徑進行運動過程中，如果運動軌跡形成新的閉合圖形，返回所述判斷所述機器人是否做無效繞圈運動的步驟。
33、在一實施例中，所述方法還包括：
34、如果在脫困過程中所述機器人偏離所述脫困路徑，根據所述機器人的當前位置和所述目標導航點，重新生成到達所述參考輪廓的脫困路徑；
35、控制所述機器人沿重新生成的脫困路徑運動至所述參考輪廓，并5在到達所述參考輪廓后控制所述機器人進行沿邊運動。
36、在一實施例中，在所述控制所述機器人沿所述脫困路徑運動至所述參考輪廓，并在到達所述參考輪廓后控制所述機器人進行沿邊運動之前，所述方法還包括：
37、利用貝塞爾曲線對所述脫困路徑進行平滑處理。
38、0另一方面，本申請提供了一種機器人，所述機器人包括機體和設于機體上的沿邊傳感器，所述沿邊傳感器用于獲取機器人的沿邊信息，所述機器人在沿邊過程中根據上述機器人脫困方法進行脫困.
39、本申請方案，機器人可以在沿邊運動過程中及時確定自身做無效繞圈運動，根據閉合圖形的外接四邊形的外擴四邊形規劃機器人的脫5困路徑，可以有效進行脫困，并在脫困后繼續進行沿邊運動，解決了機器人環繞障礙物反復繞圈和在遠離邊界處反復繞圈的問題。
40、進一步，本申請以擴大后的外接四邊形的對角線交點與每一沿邊輪廓的中點距離，確定中點距離最小的沿邊輪廓，作為參考輪廓，該
41、參考輪廓即為最接近無效繞圈運動位置的沿邊輪廓，也是開始無效繞0圈運動前最有可能進行沿邊的沿邊輪廓；以沿參考輪廓方向上最遠點，
42、生成從當前位置至該最遠點、從該最遠點至參考輪廓的脫困路徑，以實現有效脫困。
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1.一種機器人脫困方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的機器人脫困方法，其特征在于，所述根據擴大后的外接四邊形規劃脫困路徑，并控制機器人以規劃的脫困路徑脫困后繼續進行沿邊運動，包括：
3.根據權利要求2所述的機器人脫困方法，其特征在于，所述從沿邊運動的每一沿邊輪廓中選擇一參考輪廓，包括：
4.根據權利要求1所述的機器人脫困方法，其特征在于，所述判斷所述機器人是否做無效繞圈運動，包括：
5.根據權利要求4所述的機器人脫困方法，其特征在于，在所述判斷形成閉合圖形時所述機器人的當前運動方向，是否等同于沿邊運動的初始運動方向之前，所述方法還包括：
6.根據權利要求3所述的機器人脫困方法，其特征在于，所述從所述擴大后的外接四邊形的頂點中，選擇沿參考輪廓方向上最遠頂點，作為目標導航點，包括：
7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述機器人的當前位置和所述目標導航點，生成到達所述參考輪廓的脫困路徑，包括：
8.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述基于所述機器人的當前位置和所述目
9.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
10.一種機器人，其特征在于，所述機器人包括機體和設于機體上的沿邊傳感器，所述沿邊傳感器用于獲取機器人的沿邊信息，所述機器人在沿邊過程中根據權利要求1-9任一項所述的機器人脫困方法進行脫困。
...【技術特征摘要】
1.一種機器人脫困方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的機器人脫困方法，其特征在于，所述根據擴大后的外接四邊形規劃脫困路徑，并控制機器人以規劃的脫困路徑脫困后繼續進行沿邊運動，包括：
3.根據權利要求2所述的機器人脫困方法，其特征在于，所述從沿邊運動的每一沿邊輪廓中選擇一參考輪廓，包括：
4.根據權利要求1所述的機器人脫困方法，其特征在于，所述判斷所述機器人是否做無效繞圈運動，包括：
5.根據權利要求4所述的機器人脫困方法，其特征在于，在所述判斷形成閉合圖形時所述機器人的當前運動方向，是否等同于沿邊運動的初始運動方向之前，所述方法還包括：
6.根據權利要求3所述的機器人脫困方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱澤春，余杰，
申請(專利權)人：尚科寧家中國科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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