本公開是關于機器人技術領域,具體來說是關于一種自主機器人、控制裝置和控制方法。
背景技術:
隨著科學技術的發(fā)展,出現(xiàn)了具有自主操控能力的機器人,可以通過主動感知周邊環(huán)境,確定出自身的移動方式和路線。
自主機器人在地面上移動工作時可能遇到多種障礙物,例如鞋、門、紙箱和硬質家具。為了避開這些障礙物,在自主機器人中運用了一種或多種避障傳感器來對外部障礙進行感測,當探測到前方一定距離處存在障礙時,自主機器人可以采取相應的策略進行障礙規(guī)避,例如采取提前改變移動方向,與障礙物輕觸后繞行或者后退等動作繼續(xù)工作,從而避免和障礙物強行碰撞而造成機器人或者障礙物損害。
在實現(xiàn)本公開的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關現(xiàn)有技術至少存在以下問題:
若自主機器人在工作中遇到了可推動障礙物,比如鞋、兒童玩具、帶有滾輪的柜子和輕質的紙箱等,自主機器人會采取繞開、轉向或者停止、后退等行為進行避障。但若無論固定障礙物還是可推動障礙物均采取同樣的策略,效率則會降低。特別是當在一些特別應用場合應用時,例如室內(nèi)清潔,當可推動障礙物下方的存在灰塵或碎屑等垃圾,則采用現(xiàn)有的避障方式則不能清理這些垃圾,而當這些可推動障礙物移走后,會給清潔后的室內(nèi)環(huán)境造成二次污染。
因此,需要一種針對可推動障礙物的有效的處理方式。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決相關技術中存在的問題,本公開提供了一種自主機器人、控制裝置和控制方法。所述技術方案如下:
根據(jù)本公開實施例的第一方面,提供了一種自主機器人,包括:感知系統(tǒng),所述感知系統(tǒng)用于對機器人的周圍環(huán)境進行感知;
控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)能夠獲取所述感知系統(tǒng)的感知數(shù)據(jù),并根據(jù)該感知數(shù)據(jù)對機器人的運動行為進行控制;
所述控制系統(tǒng)被配置為:所述感知系統(tǒng)一旦檢測到障礙物,則控制所述自主機器人以速度遞減的方式,向所述障礙物移動;根據(jù)移動距離,識別所述障礙物的類型。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述移動距離是所述自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,所述控制系統(tǒng)還被配置為:
如果在未達到所述預設時長時已經(jīng)檢測不到所述障礙物,則控制所述自主機器人按照原移動路徑加速移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述移動距離是所述自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,所述控制系統(tǒng)被配置為:
當所述自主機器人與所述障礙物接觸時,控制所述自主機器人以指定速度繼續(xù)移動,如果所述移動距離大于或等于所述指定速度與所述預設時長的乘積,則確定所述障礙物為可推動障礙物,如果所述移動距離小于所述指定速度與所述預設時長的乘積,則確定所述障礙物為不可推動障礙物。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制系統(tǒng)還被配置為:
如果所述障礙物為可推動障礙物,則根據(jù)所述障礙物當前所在位置區(qū)域,控制所述自主機器人繼續(xù)移動,所述障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動所述障礙物時所述障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制系統(tǒng)還被配置為:
控制所述自主機器人進行后退,直到檢測不到所述障礙物時停止后退,繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制系統(tǒng)還被配置為:
記錄所述障礙物當前所在位置區(qū)域,所述障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動所述障礙物時所述障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制系統(tǒng)還被配置為:
當所述自主機器人再次移動至所述障礙物當前所在位置區(qū)域時,控制所述自主機器人繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制系統(tǒng)還被配置為:
記錄所述障礙物的推動路徑,所述推動路徑的起點是初始接觸所述障礙物的位置,所述推動路徑的終點是推動所述障礙物所達到的終點位置。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制系統(tǒng)還被配置為:
當所述自主機器人再次移動到所述推動路徑的終點時,控制所述自主機器人沿所述推動路徑,反向推動所述障礙物至所述推動路徑的起點;
當所述自主機器人將所述障礙物推送至所述推動路徑的起點時,控制所述自主機器人進行后退,直到檢測不到所述障礙物時停止后退,繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
根據(jù)本公開實施例的第二方面,提供了一種自主機器人的控制裝置,所述裝置包括:
控制模塊,用于一旦檢測到障礙物,則控制所述自主機器人以速度遞減的方式,向所述障礙物移動;
識別模塊,用于根據(jù)移動距離,識別所述障礙物的類型。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述移動距離是所述自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,所述控制模塊用于如果在未達到所述預設時長時已經(jīng)檢測不到所述障礙物,則控制所述自主機器人按照原移動路徑加速移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述移動距離是所述自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,所述識別模塊用于當所述自主機器人與所述障礙物接觸時,觸發(fā)所述控制模塊,控制所述自主機器人以指定速度繼續(xù)移動,如果所述移動距離大于或等于所述指定速度與所述預設時長的乘積,則確定所述障礙物為可推動障礙物,如果所述移動距離小于所述指定速度與所述預設時長的乘積,則確定所述障礙物為不可推動障礙物。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制模塊還用于如果所述障礙物為可推動障礙物,則根據(jù)所述障礙物當前所在位置區(qū)域,控制所述自主機器人繼續(xù)移動,所述障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動所述障礙物時所述障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制模塊還用于控制所述自主機器人進行后退,直到檢測不到所述障礙物時停止后退,繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述裝置還包括:
第一記錄模塊,用于記錄所述障礙物當前所在位置區(qū)域,所述障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動所述障礙物時所述障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制模塊還用于當所述自主機器人再次移動至所述障礙物當前所在位置區(qū)域時,控制所述自主機器人繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述裝置還包括:
第二記錄模塊,用于記錄所述障礙物的推動路徑,所述推動路徑的起點是初始接觸所述障礙物的位置,所述推動路徑的終點是推動所述障礙物所達到的終點位置。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制模塊還用于當所述自主機器人再次移動到所述推動路徑的終點時,控制所述自主機器人沿所述推動路徑,反向推動所述障礙物至所述推動路徑的起點;當所述自主機器人將所述障礙物推送至所述推動路徑的起點時,控制所述自主機器人進行后退,直到檢測不到所述障礙物時停止后退,繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
根據(jù)本公開實施例的第三方面,提供了一種自主機器人的控制方法,所述方法包括:
一旦檢測到障礙物,則控制所述自主機器人以速度遞減的方式,向所述障礙物移動;
根據(jù)移動距離,識別所述障礙物的類型。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述移動距離是所述自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,所述方法還包括:
如果在未達到所述預設時長時已經(jīng)檢測不到所述障礙物,則控制所述自主機器人按照原移動路徑加速移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述移動距離是所述自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,所述根據(jù)移動距離,識別所述障礙物的類型,包括:
當所述自主機器人與所述障礙物接觸時,控制所述自主機器人以指定速度繼續(xù)移動,如果所述移動距離大于或等于所述指定速度與所述預設時長的乘積,則確定所述障礙物為可推動障礙物,如果所述移動距離小于所述指定速度與所述預設時長的乘積,則確定所述障礙物為不可推動障礙物。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述方法還包括:
如果所述障礙物為可推動障礙物,則根據(jù)所述障礙物當前所在位置區(qū)域,控制所述自主機器人繼續(xù)移動,所述障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動所述障礙物時所述障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述控制所述自主機器人繼續(xù)移動包括:
控制所述自主機器人進行后退,直到檢測不到所述障礙物時停止后退,繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述方法還包括:
記錄所述障礙物當前所在位置區(qū)域,所述障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動所述障礙物時所述障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述方法還包括:
當所述自主機器人再次移動至所述障礙物當前所在位置區(qū)域時,控制所述自主機器人繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述方法還包括:
記錄所述障礙物的推動路徑,所述推動路徑的起點是初始接觸所述障礙物的位置,所述推動路徑的終點是推動所述障礙物所達到的終點位置。
在一種可能實現(xiàn)方式中,所述方法還包括:
當所述自主機器人再次移動到所述推動路徑的終點時,控制所述自主機器人沿所述推動路徑,反向推動所述障礙物至所述推動路徑的起點;
當所述自主機器人將所述障礙物推送至所述推動路徑的起點時,控制所述自主機器人進行后退,直到檢測不到所述障礙物時停止后退,繞開所述障礙物繼續(xù)移動。
本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果:
本實施例提供的自主機器人、控制裝置和控制方法,一旦檢測到障礙物,則控制自主機器人以速度遞減的方式,向障礙物移動,將可推動障礙物推離其初始位置,提高操作效率。
另外,本公開實施例中,根據(jù)在預設時長內(nèi)的移動距離,可以識別障礙物是否為可推動障礙物,選擇后續(xù)的移動方式,使自主機器人更加智能化。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本公開。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,并與說明書一起用于解釋本公開的原理。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的結構示意圖;
圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的結構示意圖;
圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的結構示意圖;
圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的結構示意圖;
圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制方法的流程圖;
圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制方法的流程圖;
圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制裝置的框圖;
圖8是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制裝置的框圖;
圖9是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制裝置的框圖。
具體實施方式
為使本公開的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結合實施方式和附圖,對本公開做進一步詳細說明。在此,本公開的示意性實施方式及其說明用于解釋本公開,但并不作為對本公開的限定。
圖1至圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的結構示意圖,如圖1至圖4所示,自主機器人100可以為掃地機器人、拖地機器人等自動清潔設備,該自主機器人100可以包含機器主體110、感知系統(tǒng)120、控制系統(tǒng)130、驅動系統(tǒng)140、清潔系統(tǒng)150、能源系統(tǒng)160和人機交互系統(tǒng)170。其中:
機器主體110包括前向部分111和后向部分112,具有近似圓形形狀(前后都為圓形),也可具有其他形狀,包括但不限于前方后圓的近似D形形狀。
感知系統(tǒng)120包括位于機器主體110上方的位置確定裝置121、位于機器主體110的前向部分111的緩沖器122、懸崖傳感器123和超聲傳感器(圖中未示出)、紅外傳感器(圖中未示出)、磁力計(圖中未示出)、加速度計(圖中未示出)、陀螺儀(圖中未示出)、里程計(圖中未示出)等傳感裝置,向控制系統(tǒng)130提供機器的各種位置信息和運動狀態(tài)信息。位置確定裝置121包括但不限于攝像頭、激光測距裝置(LDS)。
機器主體110的前向部分111可承載緩沖器122,在清潔過程中驅動輪模塊141推進機器人在地面行走時,緩沖器122經(jīng)由傳感器系統(tǒng),例如紅外傳感器,檢測自主機器人100的行駛路徑中的一或多個事件(或對象),機器人可通過由緩沖器122檢測到的事件(或對象),例如障礙物、墻壁,而控制驅動輪模塊141使機器人來對所述事件(或對象)做出響應,例如遠離障礙物。
控制系統(tǒng)130設置在機器主體110內(nèi)的電路主板上,包括與非暫時性存儲器,例如硬盤、快閃存儲器、隨機存取存儲器,通信的計算處理器,例如中央處理單元、應用處理器,應用處理器根據(jù)激光測距裝置反饋的障礙物信息利用定位算法,例如SLAM,繪制機器人所在環(huán)境中的即時地圖。并且結合緩沖器122、懸崖傳感器123和超聲傳感器、紅外傳感器、磁力計、加速度計、陀螺儀、里程計等傳感裝置反饋的距離信息、速度信息綜合判斷掃地機當前處于何種工作狀態(tài),如過門檻,上地毯,位于懸崖處,上方或者下方被卡住,塵盒滿,被拿起等等,還會針對不同情況給出具體的下一步動作策略,使得機器人的工作更加符合主人的要求,有更好的用戶體驗。進一步地,控制系統(tǒng)130能基于SLAM繪制的即時地圖信息規(guī)劃最為高效合理的清掃路徑和清掃方式,大大提高機器人的清掃效率。
驅動系統(tǒng)140可基于具有距離和角度信息,例如x、y及θ分量的驅動命令而操縱自主機器人100跨越地面行駛。驅動系統(tǒng)140包含驅動輪模塊141,驅動輪模塊141可以同時控制左輪和右輪,為了更為精確地控制機器的運動,優(yōu)選驅動輪模塊141分別包括左驅動輪模塊和右驅動輪模塊。左、右驅動輪模塊沿著由主體110界定的橫向軸對置。為了機器人能夠在地面上更為穩(wěn)定地運動或者更強的運動能力,機器人可以包括一個或者多個從動輪142,從動輪包括但不限于萬向輪。驅動輪模塊包括行走輪和驅動馬達以及控制驅動馬達的控制電路,驅動輪模塊還可以連接測量驅動電流的電路和里程計。驅動輪模塊141可以可拆卸地連接到主體110上,方便拆裝和維修。驅動輪可具有偏置下落式懸掛系統(tǒng),以可移動方式緊固,例如以可旋轉方式附接,到機器人主體110,且接收向下及遠離機器人主體110偏置的彈簧偏置。彈簧偏置允許驅動輪以一定的著地力維持與地面的接觸及牽引,同時自主機器人100的清潔元件也以一定的壓力接觸地面。
清潔系統(tǒng)150可為干式清潔系統(tǒng)和/或濕式清潔系統(tǒng)。作為干式清潔系統(tǒng),主要的清潔功能源于滾刷結構、塵盒結構、風機結構、出風口以及四者之間的連接部件所構成的清掃系統(tǒng)151。與地面具有一定干涉的滾刷結構將地面上的垃圾掃起并卷帶到滾刷結構與塵盒結構之間的吸塵口前方,然后被風機結構產(chǎn)生并經(jīng)過塵盒結構的有吸力的氣體吸入塵盒結構。掃地機的除塵能力可用垃圾的清掃效率DPU(Dust pick up efficiency)進行表征,清掃效率DPU受滾刷結構和材料影響,受吸塵口、塵盒結構、風機結構、出風口以及四者之間的連接部件所構成的風道的風力利用率影響,受風機的類型和功率影響,是個復雜的系統(tǒng)設計問題。相比于普通的插電吸塵器,除塵能力的提高對于能源有限的自主機器人來說意義更大。因為除塵能力的提高直接有效降低了對于能源要求,也就是說原來充一次電可以清掃80平米地面的機器,可以進化為充一次電清掃180平米甚至更多。并且減少充電次數(shù)的電池的使用壽命也會大大增加,使得用戶更換電池的頻率也會增加。更為直觀和重要的是,除塵能力的提高是最為明顯和重要的用戶體驗,用戶會直接得出掃得是否干凈/擦得是否干凈的結論。干式清潔系統(tǒng)還可包含具有旋轉軸的邊刷152,旋轉軸相對于地面成一定角度,以用于將碎屑移動到清潔系統(tǒng)150的滾刷區(qū)域中。
能源系統(tǒng)160包括充電電池,例如鎳氫電池和鋰電池。充電電池可以連接有充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路和電池欠壓監(jiān)測電路,充電控制電路、電池組充電溫度檢測電路、電池欠壓監(jiān)測電路再與單片機控制電路相連。主機通過設置在機身側方或者下方的充電電極與充電樁連接進行充電。
人機交互系統(tǒng)170包括主機面板上的按鍵,按鍵供用戶進行功能選擇;還可以包括顯示屏和/或指示燈和/或喇叭,顯示屏、指示燈和喇叭向用戶展示當前機器所處狀態(tài)或者功能選擇項;還可以包括手機客戶端程序。對于路徑導航型清潔設備,在手機客戶端可以向用戶展示設備所在環(huán)境的地圖,以及機器所處位置,可以向用戶提供更為豐富和人性化的功能項。
為了更加清楚地描述機器人的行為,進行如下方向定義:自主機器人100可通過相對于由主體110界定的如下三個相互垂直軸的移動的各種組合在地面上行進:橫向軸x、前后軸y及中心垂直軸z。沿著前后軸y的前向驅動方向標示為“前向”,且沿著前后軸y的后向驅動方向標示為“后向”。橫向軸x實質上是沿著由驅動輪模塊141的中心點界定的軸心在機器人的右輪與左輪之間延伸。其中,自主機器人100可以繞x軸轉動。當自主機器人100的前向部分向上傾斜,后向部分向下傾斜時為“上仰”,且當自主機器人100的前向部分向下傾斜,后向部分向上傾斜時為“下俯”。另外,自主機器人100可以繞z軸轉動。在機器人的前向方向上,當自主機器人100向Y軸的右側傾斜為“右轉”,當自主機器人100向y軸的左側傾斜為“左轉”。
圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制方法的流程圖,如圖5所示,自主機器人的控制方法用于自主機器人中,包括以下步驟:
在步驟501中,一旦檢測到障礙物,則控制所述自主機器人以速度遞減的方式,向所述障礙物移動。
在步驟502中,根據(jù)移動距離,識別障礙物的類型。
相關技術中,若自主機器人在工作中檢測到的障礙物是可推動障礙物,比如鞋、兒童玩具和輕質的紙箱,自主機器人會自動避讓,導致可推動障礙物下方的垃圾不能被清理,自主機器人的清潔效率低。
本公開實施例中,一旦檢測到障礙物,則控制自主機器人以速度遞減的方式,向障礙物移動,將可推動障礙物推離其初始位置,使障礙物下方的垃圾能顯露在地面上,進而,自主機器人在移動的同時,可以通過清潔系統(tǒng),清理這些障礙物下方的垃圾,提高清潔效率。
另外,本公開實施例中,根據(jù)在預設時長內(nèi)的移動距離,可以識別障礙物是否為可推動障礙物,選擇后續(xù)的移動方式,使自主機器人更加智能化。
在一種可能實現(xiàn)方式中,方法還包括:
如果在未達到預設時長時已經(jīng)檢測不到障礙物,則控制自主機器人按照原移動路徑加速移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,移動距離是自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,根據(jù)在預設時長內(nèi)的移動距離,識別障礙物的類型,包括:
當自主機器人與障礙物接觸時,控制自主機器人以指定速度繼續(xù)移動,如果移動距離大于或等于指定速度與預設時長的乘積,則確定障礙物為可推動障礙物,如果移動距離小于指定速度與預設時長的乘積,則確定障礙物為不可推動障礙物。
在一種可能實現(xiàn)方式中,方法還包括:
如果障礙物為可推動障礙物,則根據(jù)障礙物當前所在位置區(qū)域,控制自主機器人繼續(xù)移動,障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動障礙物時障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,控制自主機器人繼續(xù)移動包括:
控制自主機器人進行后退,直到檢測不到障礙物時停止后退,繞開障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,方法還包括:
記錄障礙物當前所在位置區(qū)域,障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動障礙物時障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,方法還包括:
當自主機器人再次移動至障礙物當前所在位置區(qū)域時,控制自主機器人繞開障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,方法還包括:
記錄障礙物的推動路徑,推動路徑的起點是初始接觸障礙物的位置,推動路徑的終點是推動障礙物所達到的終點位置。
在一種可能實現(xiàn)方式中,方法還包括:
當自主機器人再次移動到推動路徑的終點時,控制自主機器人沿推動路徑,反向推動障礙物至推動路徑的起點;
當自主機器人將障礙物推送至推動路徑的起點時,控制自主機器人進行后退,直到檢測不到障礙物時停止后退,繞開障礙物繼續(xù)移動。
上述所有可選技術方案,可以采用任意結合形成本公開的可選實施例,在此不再一一贅述。
圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制方法的流程圖,如圖6所示,包括以下步驟:
在步驟601中,一旦檢測到障礙物,則控制自主機器人以速度遞減的方式,向障礙物移動。
發(fā)明人認識到,相關技術中,自主機器人在清潔工作中檢測到障礙物時,會自動避開,導致自主機器人不能清理障礙物下方的垃圾。實際上,有些障礙物可以被自主機器人推動,例如,自主機器人通過自身的移動可以推動鞋、兒童玩具或輕質的紙箱,進而,這些障礙物下方的垃圾能顯露在地面上,使得本公開實施例中,自主機器人在移動的同時,可以通過清潔系統(tǒng),清理這些障礙物下方的垃圾。
本公開實施例中,自主機器人可以通過自身配置的傳感器,進行障礙物的檢測,本公開實施例對自主機器人檢測障礙物的方式不做限定。例如,自主機器人可以通過自身配置的接近傳感器,在一定距離內(nèi)檢測到障礙物,其中,該一定距離可以用于指示傳感器的感應范圍,如,該接近傳感器的感應范圍可以是自主機器人附近半徑為6厘米(6cm)的區(qū)域。
需要說明的是,如果自主機器人以原移動速度向障礙物移動,則與障礙物接觸時,可能由于自主機器人速度較快,導致二者相撞,進而,可能損壞障礙物或對自身造成傷害,對于一些較脆弱的障礙物,比如花瓶,若自主機器人以原移動速度向其移動,可能對其造成損壞;或者,對于一些硬質障礙物,比如硬質家具,若自主機器人以原移動速度向其移動,可能對自身和/或硬質家具造成傷害。因此,本公開實施例中,為避免對自主機器人和/或障礙物造成損壞,控制自主機器人以速度遞減的方式向障礙物移動,例如,控制自主機器人以恒定加速度的方式減小速度或者勻減速的方式,向障礙物移動。
當然,上述速度遞減的方式也可以對應自主機器人的一種運行模式,自主機器人在探測到障礙物時,自動進入該運行模式,根據(jù)該運行模式中預先設置的運行參數(shù),比如速度、加速度和驅動力,以速度遞減的方式向障礙物移動,本公開實施例對此不做限定。
在步驟602中,如果在預設時長內(nèi)持續(xù)檢測到障礙物,則控制自主機器人繼續(xù)向障礙物移動,如果在未達到預設時長時已經(jīng)檢測不到所述障礙物,則控制自主機器人按照原移動路徑加速移動。
由于自主機器人應用于人們的日常生活中,在自主機器人工作時,遇到的障礙物也可能是臨時障礙物,比如,隨時移動的人和小動物。為排除臨時障礙物對自主機器人移動時的干擾,本公開實施例中,自主機器人向障礙物移動時,如果在預設時長內(nèi)可以持續(xù)檢測到障礙物,則判定障礙物不是臨時障礙物,控制自主機器人繼續(xù)向障礙物移動;如果在未達到預設時長時已經(jīng)檢測不到障礙物,則判定障礙物是臨時障礙物,控制自主機器人按照原移動路徑加速移動,以恢復正常的清潔工作。
在一種可能實現(xiàn)方式中,可以通過自身配置的計時器實現(xiàn)上述計算預設時長的過程。例如,在檢測到障礙物時,控制自主機器人使用計時器開始計時,并通過接近傳感器持續(xù)檢測障礙物,若計時達到預設時長之前,能持續(xù)檢測到障礙物,則控制自主機器人繼續(xù)向障礙物靠近,進行步驟603,否則,計時器清零,自主機器人按照原移動路徑繼續(xù)清潔工作。其中,預設時長指檢測障礙物是否為臨時障礙物的時長,若障礙物不是臨時障礙物,預設時長還包括推動障礙物的時長。預設時長可以是任一數(shù)值,例如3秒(3s),本公開實施例對此不做限定。
本公開實施例中,本步驟為可選步驟,通過在預設時長內(nèi)持續(xù)檢測障礙物,以識別障礙物是否為臨時障礙物,并做出相應動作,可以排除臨時障礙物對自主機器人移動時的干擾,使自主機器人更加智能化,事實上,本公開實施例也可以不進行本步驟,以解決相關技術中自主機器人的清潔效率低的問題。
在步驟603中,當自主機器人與障礙物接觸時,控制自主機器人以指定速度繼續(xù)移動,如果在預設時長內(nèi)的移動距離大于或等于指定速度與預設時長的乘積,則確定障礙物為可推動障礙物,否則,確定障礙物為不可推動障礙物。
通過上述步驟602,自主機器人向障礙物移動并最終接觸到障礙物。需要說明的是,自主機器人通過自身配置的傳感器感知接觸的動作,比如,接觸傳感器,本公開實施例對此不做限定。
本公開實施例中,自主機器人以速度遞減的方式向障礙物移動,因此,在接觸障礙物時,可以保證自主機器人以小于原移動速度的指定速度繼續(xù)移動。其中,指定速度指推動過程中設置的最小驅動速度,比如,每秒0.05米(0.05m/s),本公開實施例對此不做限定。
為了使機器人更加智能化,本步驟中,對障礙物的類型進行識別,使得自主機器人根據(jù)障礙物是否為可推動障礙物來選擇后續(xù)的移動方式。顯然,若障礙物是可推動障礙物,自主機器人以指定速度繼續(xù)移動時,如果將障礙物推離了初始接觸障礙物的位置,則自主機器人自身也必然發(fā)生了一定的位移。因此,本公開實施例中,根據(jù)自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,識別障礙物是否為可推動障礙物。例如,本步驟中,將自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,與指定速度和預設時長的乘積進行比較,如果該移動距離不小于該乘積,自主機器人確定障礙物是可推動障礙物,如果該移動距離小于該乘積,自主機器人確定障礙物不是可推動障礙物。需要說明的是,自主機器人可以通過自身配置的導航裝置獲取該移動距離,本公開實施例對此不做限定。
實際上,如果沒有重新設置指定速度和/或預設時長,上述指定速度與預設時長的乘積是兩個常數(shù)的乘積,該乘積不會變化,因此為了節(jié)省計算資源,可以預先存儲該乘積,使得上述比較移動距離與乘積時,免去計算過程,直接使用該乘積即可。
另外,若自主機器人確定障礙物為不可推動障礙物,可以反方向后退,直到自主機器人檢測不到該障礙物時,繞開障礙物,繼續(xù)移動,本公開實施例對此不做限定。
在步驟604中,如果障礙物為可推動障礙物,則根據(jù)障礙物當前所在位置區(qū)域,控制自主機器人繼續(xù)移動,障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動障礙物時障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
需要說明的是,如果障礙物為可推動障礙物,則在推動過程中,自主機器人保持與障礙物的接觸,為避免自主機器人在推動障礙物之后,貼合障礙物邊緣繼續(xù)移動時,會磨損障礙物,因此,在本公開實施例中,自主機器人根據(jù)障礙物當前所在位置區(qū)域進行后退,直到檢測不到障礙物時停止后退,繞開障礙物繼續(xù)移動。本公開實施例對自主機器人繼續(xù)移動的方式不做限定。
上述自主機器人繞開障礙物的過程,可以通過自主機器人自身配置的傳感器完成,例如,自主機器人可以通過測距傳感器,探測自身與障礙物之間的距離,從而在移動時與障礙物保持一定距離(例如5.5厘米),繞開障礙物。本公開實施例對自主機器人繞開障礙物的方式不做限定。
在對上述障礙物的下方進行了清潔后,自主機器人會根據(jù)自身設置的移動方式繼續(xù)進行移動,而在實際場景中,該自主機器人在后續(xù)的移動過程中,很有可能會再次回到該障礙物附近,例如回到障礙物當前所在位置區(qū)域,則對于這種情況,自主機器人可以采取下述任一種方式繼續(xù)移動:
第一種方式、當自主機器人再次移動至障礙物當前所在位置區(qū)域時,控制自主機器人繞開障礙物繼續(xù)移動。
當自主機器人回到該位置區(qū)域時,為避免自主機器人重復推動障礙物,以節(jié)省電能,可以不對障礙物當前所在位置區(qū)域進行清潔,而是繞開障礙物繼續(xù)移動。
為了實現(xiàn)上述目的,自主機器人可以記錄障礙物當前所在位置區(qū)域,障礙物當前所在位置區(qū)域是推動障礙物所達到的終點位置,使得自主機器人移動至當前所在位置時,能識別該位置,并根據(jù)該位置繼續(xù)移動。
需要說明的是,該步驟為可選步驟,事實上,本公開實施例也可以不進行本步驟,以解決相關技術中自主機器人的清潔效率低的問題。
第二種方式、當自主機器人再次移動至障礙物當前所在位置區(qū)域時,控制自主機器人沿該推動路徑,反向推動障礙物至推動路徑的起點,繼續(xù)移動。
當自主機器人在上述步驟601中的移動過程,將障礙物推動至其當前所在位置區(qū)域,為了能夠進一步提高清潔效率,可以在后續(xù)過程中對障礙物當前所在位置區(qū)域也進行清潔,也即是,自主機器人將障礙物推離至當前所在位置區(qū)域,以清理障礙物當前所在位置處的垃圾。
為了實現(xiàn)上述目的,自主機器人可以在以指定速度移動的過程中,記錄障礙物的推動路徑,推動路徑的起點是障礙物的初始位置,推動路徑的終點是障礙物當前所在位置。當然,為使上述的記錄過程更簡單,自主機器人記錄的推動路徑可以僅包括起點和終點,使得當自主機器人再次移動至障礙物當前所在位置區(qū)域時,自主機器人識別出推動路徑的終點,將障礙物推動至推動路徑的起點,繼續(xù)移動。
上述記錄障礙物的推動路徑的過程,自主機器人可以通過自身配置的存儲器完成,則在一種可能實現(xiàn)方式中,為了節(jié)約自主機器人的存儲空間,將障礙物推動至初始位置后,自主機器人可以刪除已記錄的推動路徑,以釋放存儲空間。
本步驟為可選步驟,事實上,本公開實施例也可以不進行本步驟,以解決相關技術中自主機器人的清潔效率低的問題。
需要說明的是,上述將障礙物推動至初始位置后,自主機器人繼續(xù)移動的過程與步驟604中自主機器人繼續(xù)移動的過程同理,此處不再贅述。
相關技術中,若自主機器人在工作中檢測到的障礙物是可推動障礙物,比如鞋、兒童玩具和輕質的紙箱,自主機器人會自動避讓,導致可推動障礙物下方的垃圾不能被清理,自主機器人的清潔效率低。
本公開實施例中,一旦檢測到障礙物,則控制自主機器人以速度遞減的方式,向障礙物移動,將可推動障礙物推離其初始位置,使障礙物下方的垃圾能顯露在地面上,進而,自主機器人在移動的同時,可以通過清潔系統(tǒng),清理這些障礙物下方的垃圾,提高清潔效率。
另外,本公開實施例中,根據(jù)在預設時長內(nèi)的移動距離,可以識別障礙物是否為可推動障礙物,選擇后續(xù)的移動方式,使自主機器人更加智能化。
圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的一種自主機器人的控制裝置的框圖。參見圖7,該裝置包括控制模塊701和識別模塊702。
該控制模塊701被配置為一旦檢測到障礙物時,則控制自主機器人以速度遞減的方式,向障礙物移動。
該識別模塊702被配置為根據(jù)移動距離,識別障礙物的類型。
在一種可能實現(xiàn)方式中,移動距離是自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,該控制模塊701被配置為如果在未達到預設時長時已經(jīng)檢測不到障礙物,則控制自主機器人按照原移動路徑加速移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,移動距離是自主機器人在預設時長內(nèi)的移動距離,識別模塊702被配置為當自主機器人與障礙物接觸時,觸發(fā)控制模塊,控制自主機器人以指定速度繼續(xù)移動,如果移動距離大于或等于指定速度與預設時長的乘積,則確定障礙物為可推動障礙物,如果移動距離小于指定速度與預設時長的乘積,則確定障礙物為不可推動障礙物。
在一種可能實現(xiàn)方式中,控制模塊701還被配置為如果障礙物為可推動障礙物,則根據(jù)障礙物當前所在位置區(qū)域,控制自主機器人繼續(xù)移動,障礙物當前所在位置區(qū)域是停止推動障礙物時障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,控制模塊701還被配置為控制自主機器人進行后退,直到檢測不到障礙物時停止后退,繞開障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,基于圖7的裝置組成,參見圖8,裝置還包括:第一記錄模塊703。
該第一記錄模塊703被配置為記錄障礙物當前所在位置區(qū)域,障礙物所在位置區(qū)域是停止推動障礙物時障礙物的邊緣所包圍的區(qū)域。
在一種可能實現(xiàn)方式中,控制模塊701還被配置為當自主機器人再次移動至障礙物當前所在位置區(qū)域時,控制自主機器人繞開障礙物繼續(xù)移動。
在一種可能實現(xiàn)方式中,基于圖7的裝置組成,參見圖9,裝置還包括:第二記錄模塊704。
第二記錄模塊704被配置為記錄障礙物的推動路徑,推動路徑的起點是初始接觸障礙物的位置,推動路徑的終點是推動障礙物所達到的終點位置。
在一種可能實現(xiàn)方式中,控制模塊701還被配置為當自主機器人再次移動到推動路徑的終點時,控制自主機器人沿推動路徑,反向推動障礙物至推動路徑的起點;當自主機器人將障礙物推送至推動路徑的起點時,控制自主機器人進行后退,直到檢測不到障礙物時停止后退,繞開障礙物繼續(xù)移動。
上述所有可選技術方案,可以采用任意結合形成本公開的可選實施例,在此不再一一贅述。
相關技術中,若自主機器人在工作中檢測到的障礙物是可推動障礙物,比如鞋、兒童玩具和輕質的紙箱,自主機器人會自動避讓,導致可推動障礙物下方的垃圾不能被清理,自主機器人的清潔效率低。
本公開實施例中,一旦檢測到障礙物,則控制自主機器人以速度遞減的方式,向障礙物移動,將可推動障礙物推離其初始位置,使障礙物下方的垃圾能顯露在地面上,進而,自主機器人在移動的同時,可以通過清潔系統(tǒng),清理這些障礙物下方的垃圾,提高清潔效率。
另外,本公開實施例中,根據(jù)在預設時長內(nèi)的移動距離,可以識別障礙物是否為可推動障礙物,選擇后續(xù)的移動方式,使自主機器人更加智能化。
關于上述實施例中的裝置,其中各個模塊執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在有關該方法的實施例中進行了詳細描述,此處將不做詳細闡述說明。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化,這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本公開的真正范圍和精神由上面的權利要求指出。
應當理解的是,本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結構,并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權利要求來限制。