一种机器人及其避障方法和避障系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110850859A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201810863769.4(22)申请日2018.08.01(71)申请人深圳市优必选科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区学苑大道1001号南山智园C1栋16、22楼(72)发明人熊友军聂鹏胡旭张木森(74)专利代理机构深圳中一联合知识产权代理有限公司44414代理人张全文(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称一种机器人及其避障方法和避障系统(57)摘要本发明适用于机器人技术领域，提供了一种机器人及其避障方法和避障系统，所述机器人包括用于测距的若干传感器，所述避障方法包括：获取所述传感器当前采集的检测数据；根据所述当前采集的检测数据，获取所述机器人的当前位置；判断是否已存储与所述当前位置对应的历史检测数据；当已存储与所述当前位置对应的历史检测数据时，根据所述当前采集的检测数据和所述历史检测数据规划所述机器人的运行路径，并生成运行路径信息；根据所述运行路径信息，控制所述机器人沿避开障碍物的路径运行。本发明实施例可以有效突破传感器技术的限制，减少探测盲区，有效提高机器人的避障效率和避障成功率。CN110850859ACN110850859A权利要求书1/2页1.一种机器人的避障方法，其特征在于，所述机器人包括用于测距的若干传感器，所述避障方法包括：获取所述传感器当前采集的检测数据；根据所述当前采集的检测数据，获取所述机器人的当前位置；判断是否已存储与所述当前位置对应的历史检测数据；当已存储与所述当前位置对应的历史检测数据时，根据所述当前采集的检测数据和所述历史检测数据规划所述机器人的运行路径，并生成运行路径信息；根据所述运行路径信息，控制所述机器人沿避开障碍物的路径运行。2.如权利要求1所述机器人的避障方法，其特征在于，所述若干传感器包括激光传感器和至少一个其他传感器；获取所述传感器当前采集的检测数据之前，包括：获取所述激光传感器在所述当前位置的第一检测数据，并获取所述其他传感器在所述当前位置的第二检测数据；将所述第二检测数据投影至所述激光传感器的探测平面，得到所述第二检测数据在所述探测平面上的投影数据；其中，所述第一检测数据位于所述探测平面；确定所述投影数据与所述第一检测数据的重合度；当所述重合度为0时，将所述第二检测数据存储为与所述当前位置对应的历史检测数据；当所述重合度小于预设阈值时，获取所述第一检测数据与机器人之间的第一空间距离，并获取所述投影数据与机器人之间的第二空间距离；当所述第一空间距离大于所述第二空间距离时，将所述第二检测数据存储为与所述当前位置对应的历史检测数据。3.如权利要求2所述机器人的避障方法，其特征在于，所述获取所述投影数据与所述第一检测数据的重合度，包括：将所述投影数据与所述第一检测数据在所述探测平面内对齐；对齐后获取所述第一检测数据在所述探测平面内对应的第一检测值，并获取所述投影数据在所述探测平面内对应的第二检测值；计算所述第一检测值和所述第二检测值之间的相关系数；计算所述第一检测值的期望值和所述第二检测值的期望值；当所述相关系数趋近于1且所述所述第一检测值的期望值趋近于所述第二检测值的期望值时，确定所述投影数据与所述第一检测数据的重合度大于或等于预设阈值；当所述所述相关系数不趋近于1或所述所述第一检测值的期望值不趋近于所述第二检测值的期望值时，确定所述投影数据与所述第一检测数据的重合度小于预设阈值。4.如权利要求3所述机器人的避障方法，其特征在于，所述第一检测值的表达式为：X＝[x1,x2,…,xn|n∈N]；所述第二检测值的表达式为：Y＝[y1,y2,…,ym|m∈N]；对应的，计算所述第一检测值和所述第二检测值之间的相关系数的公式为：2CN110850859A权利要求书2/2页其中，X为所述第一检测值，Y为所述第二检测值，x1,x2,…,xn所述第一检测数据中各数据点的值，y1,y2,…,ym为所述投影数据中各数据点的值，N表示自然数，ρXY为所述相关系数，Cov(X,Y)为所述第一检测值与所述第二检测值之间的协方差，D(X)为所述第一检测值的方差，D(Y)为所述第二检测值的方差。5.如权利要求2至4任一项所述机器人的避障方法，其特征在于，获取所述第一检测数据与机器人之间的第一空间距离，并获取所述投影数据与机器人之间的第二空间距离，包括：从所述第一检测数据中等间距的选取若干第一数据点；获取每个所述第一数据点与机器人之间的空间距离；计算所有所述第一数据点与机器人之间的空间距离的平均值，得到所述第一检测数据与机器人之间的第一空间距离；从所述投影数据中等间距的选取若干第二数据