一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质与流程
未命名
09-07
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1.本技术涉及路径规划技术领域,尤其涉及一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质。
背景技术:
2.随着科学技术的发展,机器人在人们生活场景中的应用越来越普遍,例如扫地机器人、传菜机器人、足球机器人等等。在机器人的运行中,对机器人行进路径的规划是极其重要的环节。
3.然而,在机器人行进过程中可能会遇到静态或动态的障碍物,对路径规划方案造成干扰,甚至可能由于碰撞障碍物而造生机器人损坏等风险。
4.因此,如何在路径规划过程中有效规避障碍物是亟待解决的问题。
技术实现要素:
5.本技术实施例提供了一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质,用以解决相关技术中无法准确有效地在路径规划过程中避免碰撞障碍物的问题。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种机器人路径规划方法,包括:
7.在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述原始规划路径为根据代价地图进行路径规划得到的;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;
8.根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;
9.根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径;
10.在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。
11.进一步地,所述方法还包括:在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;
12.根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。
13.进一步地,所述方法还包括:
14.在所述代价地图中,删除碰撞时刻与当前时刻的时间间隔超过第一时间阈值的障碍点,以更新所述代价地图。
15.进一步地,所述方法还包括:
16.确定所述机器人的水平面轮廓在所述代价地图中的位置范围;
17.在所述代价地图中,删除所述机器人轮廓位置范围内的障碍点,以更新所述代价地图。
18.进一步地,所述方法还包括:在所述机器人静止时,碰撞传感器的产生的碰撞信号不作处理。
19.进一步地,所述方法还包括:若同一碰撞传感器在第二时间阈值内连续产生两个及以上的碰撞信号,生成人工干预提示信息。
20.第一方面,本技术实施例提供了一种机器人路径规划系统,包括:碰撞应激子系统和路径规划子系统;
21.所述路径规划子系统用于根据代价地图进行路径规划,得到原始规划路径;控制机器人沿所述原始规划路径行进;
22.碰撞应激子系统用于在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;
23.所述路径规划子系统还用于根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径;在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。
24.进一步地,所述碰撞应激子系统还用于在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;
25.所述路径规划子系统还用于根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。
26.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,所述电子设备至少包括处理器和存储器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时执行上述任一项所述机器人路径规划方法的步骤。
27.第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时执行上述任一项所述机器人路径规划方法的步骤。
28.在本技术实施例中,在机器人按原始路径规划的第一方向行进过程中,第一碰撞传感器被触发,产生碰撞信号,触发碰撞应急策略控制机器人及时调整行进方向,避免发送碰撞,并依据碰撞信号对应的障碍点信息更新用于路径规划的代价地图,利用更新后的代价地图重新进行路径规划,以得到新的规划路径,避开障碍物。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本技术实施例提供的一种场景示例的示意图;
31.图2为本技术实施例提供的一种机器人路径规划方法流程示意图;
32.图3为本技术实施例提供的机器人碰撞传感器位置示意图;
33.图4为本技术实施例提供的另一种机器人路径规划方法流程示意图;
34.图5a为本技术实施例提供的机器人行进过程示意图;
35.图5b为本技术实施例提供的另一个机器人行进过程示意图;
36.图5c为本技术实施例提供的又一个机器人行进过程示意图;
37.图5d为本技术实施例提供的又一个机器人行进过程示意图;
38.图6a为本技术实施例提供的代价地图更新流程示意图;
39.图6b为本技术实施例提供的机器人示意图;
40.图6c为本技术实施例提供的机器人轮廓多边形示意图,
41.图7为本技术实施例提供的一种机器人路径规划系统结构示意图;
42.图8为本技术实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
43.下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
44.如前文所述,机器人在人们生活场景中的应用越来越普遍,例如扫地机器人、传菜机器人、足球机器人等等。在机器人的运行中,对机器人行进路径的规划是极其重要的环节。
45.然而,在机器人行进过程中可能会遇到静态或动态的障碍物,对路径规划方案造成干扰,甚至可能由于碰撞障碍物而造生机器人损坏等风险。
46.因此,如何在路径规划过程中有效规避障碍物是亟待解决的问题。
47.有鉴于此,本技术实施例提供了一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质。为了便于理解本技术实施例提供的机器人路径规划方法,下面将结合图1所示的场景示例进行说明。其中,图1为本技术实施例提供的一种场景示例的示意图。该方法可以应用于机器人中。
48.在实际应用中,机器人根据代价地图进行路径规划,得到原始规划路径;在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述原始规划路径为根据代价地图进行路径规划得到的;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径。在行进过程中响应于碰撞信号及时改变行进方向,并根据碰撞信号更新代价地图,重新规划路径,实现有效避障。
49.本领域技术人员可以理解,图1所示的框架示意图仅是本技术的实施方式可以在其中得以实现的一个示例。本技术实施方式的适用范围不受到该框架任何方面的限制。
50.基于上述说明,下面将结合附图对本技术实施例提供的机器人路径规划方法进行详细说明。
51.图2为本技术实施例提供的一种机器人路径规划方法流程示意图,该方法包括以下步骤:
52.s201、根据代价地图进行路径规划,得到原始规划路径;控制机器人沿所述原始规划路径行进。
53.在相关技术中,代价地图是规划中常用的地图形式。代价地图包含不同的图层,将代价地图数据的处理分割为语义,每一图层跟踪一种类型的障碍,并根据各图层的障碍信息修改用于路径规划的主图层。
54.s202、在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述原始规划路径为根据代价地图进行路径规划得到的;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的。
55.相关技术中,碰撞传感器是一种用于检测和测量物体碰撞的设备。它们通常使用机械或电子装置来检测物体运动并在撞击发生时发出信号。碰撞传感器广泛应用于汽车安全系统、机器人和自动化设备、航空航天和军事应用等领域。碰撞传感器能在很大程度上弥补对深度相机、激光雷达等传感器盲区内障碍物的感知,从而在碰撞发生时使机器人采取相应的策略,降低机器人的安全风险。
56.机器人在按路径规划得到的行进方向和速度正常行进过程中,第一碰撞传感器检测到障碍物,机器人的第一碰撞传感器被触发,生成第一碰撞信号。根据第一碰撞传感器相对于机器人的位置可以得到第一碰撞传感器检测到的障碍物的第一障碍点在机器人坐标系下的坐标,进而可以将第一障碍点在机器人坐标系下的坐标转换到世界坐标系下,得到第一点云的位置信息,同时将第一碰撞时刻作为第一碰撞点云的标记时刻,为更新代价地图所用。在检测到行进方向有障碍物时,控制机器人更改行进方向,即第二方向,一个优选示例中,第二方向与第一方向夹角为180
°
,即机器人反向低速行进(即低速后退)预设距离,为机器人旋转及避障提供空间。
57.在实际应用中,可以将碰撞应激策略的优先级设置高于路径规划策略的优先级。即在按路径规划策略行进时,当碰撞传感器被触发,立即执行碰撞应激策略。例如机器人正在执行路径规划策略,即以第一速度沿第一方向行驶,在第一传感器被触发时,立即执行按碰撞应激策略,即以第二速度,沿第二方向(与第一方向相反的方向)行进,第二速度低于第一速度。
58.s203、根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新代价地图。
59.将检测到的障碍物在代价地图中进行标记,具体地,将第一碰撞点云位置信息标注在代价地图中标记障碍物,同时将第一碰撞时刻标记为第一碰撞点云的时间戳。本实施例在代价地图中标记该障碍物,以作为路径规划的参考信息,使规划路径避开障碍物。
60.本实施例将碰撞传感器检测到的障碍物在路径规划使用的地图中进行标注,将碰
撞传感器感知信息技术与代价地图路径规划相结合,共同实现避障路径规划。
61.s204、根据更新后的代价地图进行路径规划,得到的新的规划路径。
62.及时将当前的障碍信息更新到用于路径规划的代价地图中,并使用更新后的代价地图进行路径规划,得到避开当前障碍物的新的规划路径。
63.s205、在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。
64.机器人在原来路径规划的方向上行进时检测到障碍物后,沿原来路径规划方向的反方向,低速行进预设距离(如10cm)后,沿新的规划路径行进。本实施例控制机器人沿原始路径的反方向行驶一定距离,为机器人旋转及避障提供空间。
65.本技术实施例在机器人按原路径规划的第一方向和第一速度行进过程中,碰撞传感器被触发,产生碰撞信号,机器人调整行进方向和行进速度,避免发送碰撞,并依据碰撞信号对应的障碍点信息更新用于路径规划的代价地图,根据更新的代价地图进行新的路径规划,以避开障碍物。
66.为了有效进行避障路径规划,在上述各实施例公开的基础上,在本技术实施例中,机器人路径规划方法还包括:在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。
67.机器人在原来路径规划的方向上行进时检测到障碍物后,更改方向,低速行进的过程中再次检测到障碍物,此时可以认为机器人被障碍物包围,无法自行脱困,为避免碰撞造成损坏风险,机器人停止行进等待障碍物消失,或者等待人为帮助其脱困。
68.为了有效进行避障路径规划,在上述各实施例公开的基础上,在本技术实施例中,机器人路径规划方法还包括:在所述代价地图中,删除碰撞时刻与当前时刻的时间间隔超过第一时间阈值的障碍点,以实现更新代价地图。
69.对于动态的障碍物,一定时间后,该障碍物会消失。因此应将代价地图中超时的障碍点删除,以根据更新的代价地图,进行机器人路径规划。
70.为了有效进行避障路径规划,在上述各实施例公开的基础上,在本技术实施例中,机器人路径规划方法还包括:确定所述机器人在水平面的轮廓在所述代价地图中的位置范围;在所述代价地图中,删除所述位置范围内的障碍点,以更新代价地图。
71.为了有效进行避障路径规划,在上述各实施例公开的基础上,在本技术实施例中,机器人路径规划方法还包括:在所述机器人静止时,碰撞传感器的产生的碰撞信号不作处理。
72.为了有效进行避障路径规划,在上述各实施例公开的基础上,在本技术实施例中,机器人路径规划方法还包括:若同一碰撞传感器在第二时间阈值内连续产生两个及以上的碰撞信号,生成人工干预提示信息。
73.本技术实施例中,机器人配备有多个碰撞传感器。图3为本技术实施例提供的机器人碰撞传感器位置示意图。如图3所示,机器人配备有4个碰撞传感器,其中1、2号为前碰撞传感器,3、4号为后碰撞传感器。
74.图4为本技术实施例提供的碰撞应激策略流程图。如图4所示,若机器人在按原始
路径规划行进时,第一碰撞传感器检测到障碍物,产生第一碰撞信号,并且本次第一碰撞信号产生的时刻与上一次碰撞信号产生的时刻的时间间隔超过第二时间阈值,则改变机器人行进方向为第二方向,例如第二方向为与第一方向相反的方向,若机器人在沿第二方向行驶距离小于预设距离时,又有第二碰撞传感器检测到障碍物,产生第二碰撞信号,此时认为机器人被包围了,机器人停止行进。若机器人在沿第二方向行驶大于或等于预设距离时,沿着基于更新的代价地图重新进行路径规划得到的新路径继续行进。如果机器人处于静止状态,任一碰撞传感器被触发,产生碰撞信号,则认为是外接主动触发,均不作处理。如果同一传感器在第二时间阈值内被连续触发两次,即在第二时间阈值内连续产生两次及更多次的碰撞信号,则情况异常,产生人工干预提示信息。
75.如图5a所示的本技术实施例提供的机器人行进过程示意图,机器人正沿原始规划的路径501行进。如图5b所示的本技术实施例提供的另一个机器人行进过程示意图,机器人遇见障碍物503后,碰撞传感器被触发,产生碰撞信号,触发碰撞应激策略,机器人不再沿原始规划的路径行进,可以沿原始规划的路径的反方向,低速退后一定距离,并将检测到的障碍物503对应的障碍点在代价地图中标注,以更新代价地图,利用更新后的代价地图进行路径规划,得到新的路径502。如图5c所示的本技术实施例提供的又一个机器人行进过程示意图,机器人沿新的路径502行进,绕开障碍物503行进。如图5d所示的本技术实施例提供的又一个机器人行进过程示意图,在一段时间后,之前遇到的障碍物503可能会消失,因此,在预设时间段后,将该障碍物对应的障碍点在代价地图中删除,以更新代价地图。
76.图6a为本技术实施例提供的代价地图更新流程图。如图6a所示,更新代价地图的方法为:
77.1)根据机器人的外形确定机器人在水平面的轮廓多边形,并在代价地图中确定轮廓多边形的位置范围;在机器人行进过程中,在代价地图中删除轮廓多边形的位置范围内标注的障碍点。
78.图6b为本技术实施例提供的机器人示意图,图6c为本技术实施例提供的机器人轮廓多边形示意图,如图6c所示,四边形601为图6b中机器人的轮廓多边形。
79.2)根据碰撞传感器与机器人的相对位置,确定每个碰撞传感器被触发时在机器人坐标系下应当标注的障碍点集合,例如图3中1号碰撞传感器对应的障碍点集合可以记为点云1,2号碰撞传感器对应的障碍点集合可以记为点云2,3号碰撞传感器对应的障碍点集合可以记为点云3,4号碰撞传感器对应的障碍点集合可以记为点云4。
80.3)当某个碰撞传感器被触发时、将相应点云中的障碍点从机器人坐标系下的坐标转换到世界坐标系下,相应障碍点标记的时间戳记为对应的碰撞传感器触发时刻,即碰撞信号产生的时刻。
81.4)根据障碍点在世界坐标系中的坐标以及该障碍点的时间戳(time_stamp)将每个障碍点以std::map数据结构[1]进行储存。
[0082]
5)新的障碍点数据更新时,若某障碍点未被标注,则加入数据结构[1],若已被标注,则更新该点的时间戳。
[0083]
6)每轮更新时遍历所有障碍点,若当前时刻距该障碍点对应的时间戳超过时间阈值,则删除该障碍点。
[0084]
7)每轮更新时删除轮廓多边形内的障碍点(因为机器人内部不可能有障碍物,防
止碰撞时对障碍物发生推行后机器人内部被标注为障碍)
[0085]
8)每轮代价地图更新时,无需创建及维护本层栅地图,直接遍历数据结构[1]中的全部障碍点,以最大值方对总图层进行更新。
[0086]
9)在膨胀层中,对障碍点依据梯度进行膨胀。
[0087]
图7为本技术实施例提供的一种机器人路径规划系统结构示意图,如图7所示,该系统包括:碰撞应激子系统701和路径规划子系统702;
[0088]
所述路径规划子系统用于根据代价地图进行路径规划,得到原始规划路径;控制机器人沿所述原始规划路径行进;
[0089]
碰撞应激子系统用于在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述原始规划路径为根据代价地图进行路径规划得到的;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;
[0090]
所述路径规划子系统还用于根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径;在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。
[0091]
在一个可能的实现方式中,所述碰撞应激子系统701还用于在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;
[0092]
所述路径规划子系统702还用于根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。
[0093]
进一步地,所述路径规划子系统702还用于在所述代价地图中,删除碰撞时刻与当前时刻的时间间隔超过第一时间阈值的障碍点。
[0094]
进一步地,所述路径规划子系统702还用于确定所述机器人在水平面的轮廓在所述代价地图中的位置范围;在所述代价地图中,删除所述机器人轮廓位置范围内的障碍点。
[0095]
进一步地,碰撞应激子系统701还用于在所述机器人静止时,碰撞传感器的产生的碰撞信号不作处理。
[0096]
进一步地,碰撞应激子系统701还用于若同一碰撞传感器在第二时间阈值内连续产生两个及以上的碰撞信号,生成人工干预提示信息。
[0097]
图8为本技术实施例提供的一种电子设备结构示意图,在上述各实施例的基础上,本技术实施例还提供了一种电子设备,如图8所示,包括:处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804,其中,处理器801,通信接口802,存储器803通过通信总线804完成相互间的通信;
[0098]
所述存储器803中存储有计算机程序,当所述程序被所述处理器801执行时,使得所述处理器801执行如下步骤:
[0099]
在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和
第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述原始规划路径为根据代价地图进行路径规划得到的;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;
[0100]
根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径;在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。
[0101]
进一步地,所述处理器801,还用于在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;
[0102]
根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。
[0103]
进一步地,所述处理器801,还用于在所述代价地图中,删除碰撞时刻与当前时刻的时间间隔超过第一时间阈值的障碍点,以更新代价地图。
[0104]
进一步地,所述处理器801,还用于确定所述机器人在水平面的轮廓在所述代价地图中的位置范围;在所述代价地图中,删除所述机器人轮廓位置范围内的障碍点,以更新代价地图。
[0105]
进一步地,所述处理器801,还用于在所述机器人静止时,碰撞传感器的产生的碰撞信号不作处理。
[0106]
进一步地,所述处理器801,还用于若同一碰撞传感器在第二时间阈值内连续产生两个及以上的碰撞信号,生成人工干预提示信息。
[0107]
上述服务器提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0108]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0109]
存储器可以包括随机存取存储器(random access memory,ram),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory,nvm),例如至少一个磁盘存储器。可选地,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0110]
上述处理器可以是通用处理器,包括中央处理器、网络处理器(network processor,np)等;还可以是数字指令处理器(digital signal processing,dsp)、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
[0111]
在上述各实施例的基础上,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有可由电子设备执行的计算机程序,当所述程序在所述电子设备上运行时,使得所述电子设备执行时实现如下步骤:
[0112]
在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿
所述原始规划路径行进的方向;所述原始规划路径为根据代价地图进行路径规划得到的;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;
[0113]
根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径;在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。
[0114]
在一个可能的实现方式中,所述处理器还用执行如下步骤:在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;
[0115]
根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。
[0116]
在一个可能的实现方式中,所述处理器还用执行如下步骤:
[0117]
在所述代价地图中,删除碰撞时刻与当前时刻的时间间隔超过第一时间阈值的障碍点,以更新代价地图。
[0118]
在一个可能的实现方式中,所述处理器还用执行如下步骤:
[0119]
确定所述机器人在水平面的轮廓在所述代价地图中的位置范围;
[0120]
在所述代价地图中,删除所述机器人轮廓位置范围内的障碍点,以更新代价地图。
[0121]
在一个可能的实现方式中,所述处理器还用执行如下步骤:在所述机器人静止时,碰撞传感器的产生的碰撞信号不作处理。
[0122]
在一个可能的实现方式中,所述处理器还用执行如下步骤:若同一碰撞传感器在第二时间阈值内连续产生两个及以上的碰撞信号,生成人工干预提示信息。
[0123]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0124]
本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0125]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0126]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0127]
显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征:
1.一种机器人路径规划方法,其特征在于,包括:在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述原始规划路径为根据代价地图进行路径规划得到的;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径;在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述代价地图中,删除碰撞时刻与当前时刻的时间间隔超过第一时间阈值的障碍点,以更新所述代价地图。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:确定所述机器人的水平面轮廓在所述代价地图中的位置范围;在所述代价地图中,删除所述机器人轮廓位置范围内的障碍点,以更新所述代价地图。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述机器人静止时,碰撞传感器的产生的碰撞信号不作处理。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若同一碰撞传感器在第二时间阈值内连续产生两个及以上的碰撞信号,生成人工干预提示信息。7.一种机器人路径规划系统,其特征在于,包括:碰撞应激子系统和路径规划子系统;所述路径规划子系统用于根据代价地图进行路径规划,得到原始规划路径;控制机器人沿所述原始规划路径行进;碰撞应激子系统用于在机器人沿所述原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制所述机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录所述第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;所述第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;所述第一方向为机器人沿所述原始规划路径行进的方向;所述第一碰撞时刻为所述第一碰撞信号产生的时刻;所述第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;所述路径规划子系统用于根据所述第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新所述代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径;在机器人沿第二方向行进距离大于或等于预设距离时,控制所述机器人沿新的规划路径行进。8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述碰撞应激子系统还用于在机器人沿第二方向行进距离小于预设距离时,响应于第二碰撞信号,控制所述机器人停止行进;记录所
述第二碰撞信号对应的第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻;所述路径规划子系统还用于根据所述第二碰撞点云位置信息和第二碰撞信号产生的时刻更新用于机器人路径规划的代价地图。9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备至少包括处理器和存储器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述权利要求1-6任一项所述机器人路径规划方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时执行权利要求1-6中任一项所述机器人路径规划方法的步骤。
技术总结
本申请实施例提供了一种机器人路径规划方法、系统、设备及介质,用以解决相关技术中无法有效地进行避障路径规划问题。在本申请实施例中,在机器人沿原始规划路径行进时,响应于第一碰撞信号,控制机器人沿第二方向以预设速度行进;同时,记录第一碰撞信号对应的第一碰撞点云位置信息和第一碰撞时刻;第二方向与第一方向间的夹角为预设角度;第一方向为机器人沿原始规划路径行进的方向;第一碰撞时刻为第一碰撞信号产生的时刻;第一碰撞信号为第一碰撞传感器在检测到障碍物时发出的;根据第一碰撞点云位置信息和第一碰撞信号产生的时刻更新代价地图;根据更新后的代价地图进行路径规划,得到新的规划路径,沿新的规划路径行进避开障碍物。开障碍物。开障碍物。
技术研发人员:请求不公布姓名 李宇浩
受保护的技术使用者:麦岩智能科技(北京)有限公司
技术研发日:2023.07.05
技术公布日:2023/9/6
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