移动机器人的障碍物识别系统的制作方法

1.本技术实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人的障碍物识别系统。


背景技术：

2.随着制造业和建筑水平的发展，玻璃和镜面被广泛应用在建筑物中，成为现代化建筑的一个重要特点。
3.目前，移动机器人主要通过激光雷达进行运行环境中障碍物的识别和规避，激光雷达中包括光发射器和光接收器，光发射器发射出的激光束在遇到物体后，经过漫反射，返回至光接收器，移动机器人通过对光接收器接收到的光信号进行分析，实现障碍物的识别。
4.然而，由于玻璃和镜面对光线的漫反射效果差(玻璃具有较强的透光性，而镜面对光线产生的主要是是镜面反馈)，使得激光雷达的光接收器很难接收到环境中玻璃或镜面反射回来的漫反射光信号，导致移动机器人难以识别到环境中的玻璃或镜面，从而影响移动机器的运行。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种移动机器人的障碍物识别系统，提高了移动机器人的运行安全和工作效率。
6.本技术实施提供一种移动机器人的障碍物识别系统，包括：
7.激光雷达和漫反射贴纸；
8.所述漫反射贴纸，设置在移动机器人工作区域内的目标障碍物上，所述目标障碍物对光线具有较差的漫反射效果；
9.所述激光雷达，设置在所述移动机器人上，用于在预设范围内发射激光信号并接收所述漫反射贴纸反射回来的光信号，以使所述移动机器人根据所述漫反射贴纸反射回来的光信号识别所述目标障碍物。
10.可选地，所述漫反射贴纸设置在与所述激光雷达的高度相匹配的位置。
11.可选地，所述漫反射贴纸的宽度不小于所述激光雷达的激光信号的有效发射范围。
12.可选地，所述漫反射贴纸为玻璃磨砂贴纸。
13.可选地，所述目标障碍物为玻璃体。
14.可选地，所述目标障碍物为镜面体。
15.可选地，所述系统还包括：处理器；
16.所述处理器，设置在所述移动机器人内部，用于：
17.根据所述目标障碍物的位置，在地图上构建虚拟墙，得到包含所述虚拟墙的规划地图；
18.根据所述规划地图指导所述移动机器人运行，以使所述移动机器人避开所述目标
障碍物。
19.可选地，所述处理器具体用于：
20.根据所述规划地图，为所述移动机器人规划运行路径；
21.根据所述运行路径，指导所述移动机器人运行。
22.可选地，所述虚拟墙平行于所述目标障碍物设置。
23.可选地，所述虚拟墙设置在距离所述目标障碍物预设距离的位置。
24.本技术实施例提供的移动机器人的障碍物识别系统，包括激光雷达和漫反射贴纸，漫反射贴纸，设置在移动机器人工作区域内的目标障碍物上，激光雷达，设置在移动机器人上，用于在预设范围内发射激光信号并接收漫反射贴纸反射回来的光信号，以使移动机器人根据所述漫反射贴纸反射回来的光信号识别所述目标障碍物，达到了使移动机器人能够识别出环境中的目标障碍物的目的，提高了移动机器人的安全性和工作效率。。
附图说明
25.图1为本技术实施例提供的一种移动机器人的障碍物识别系统的结构示意图；
26.图2为本技术实施例提供的一种漫反射贴纸的设置示意图；
27.图3为本技术实施例提供的一种规划地图示意图。
28.附图标记说明：
29.100-障碍物识别系统；
30.110-激光雷达；
31.120-漫反射贴纸。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
33.现有技术中，由于移动机器人无法进行玻璃的识别，当移动机器人在布置了玻璃物品或镜面的环境中运行时，如当移动机器人前方遇到玻璃墙时，对移动机器人来说前面“空无一物”，即玻璃墙是不存在的，导致移动机器人继续向前行驶，造成移动机器人撞到玻璃墙或者久久在一个地方徘徊的情况发生，从而影响移动机器人的安全和工作效率。
34.本技术技术方案的主要思路：基于现有技术中存在的技术问题，本技术实施例提供一种移动机器人的障碍物识别系统，主要采用在目标障碍物上贴漫反射贴纸，以使光线在目标障碍物表面发生漫反射，从而保证激光雷达能够接收到目标障碍物反射回来的光线，实现对目标障碍物的识别，另外，本技术中，还可以根据目标障碍物的位置，通过在移动机器人的内部路线规划软件上设置虚拟墙，从而指导移动机器人避让。通过本技术的技术方案，可以使移动机器人及时识别到目标障碍物的存在并进行避让，提高了移动机器人的安全性和工作效率。
35.图1为本技术实施例提供的一种移动机器人的障碍物识别系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的移动机器人的障碍物识别系统100包括：
36.激光雷达110和漫反射贴纸120。
37.其中，漫反射贴纸120是指能够使光线发生漫反射的贴纸，本实施例中，可以根据移动机器人的工作特点，如餐厅机器人、电梯机器人等，在移动机器人工作区域范围内的目标障碍物上张贴漫反射贴纸，该漫反射贴纸120通常是不透明的，如玻璃磨砂贴纸，具体可以根据实际场景和用户需求，进行漫反射贴纸120的类型选取。
38.本实施例中，目标障碍物可以是移动机器人运行中激光雷达110可能会扫描的任何玻璃体(包含玻璃的物体)或镜面体(包含镜面的物体)，如玻璃墙、玻璃装饰品、镜子、镜面装饰品等。
39.由于本技术的技术方案主要用于机器人避障的场景中，在保证能够识别到目标障碍物的前提下，应尽量节约资源和减少对装修风格的影响。为此，在一种可能的实施方式中，本实施例中，漫反射贴纸120可以设置在目标障碍物上与激光雷达110的高度相匹配的位置，如与激光雷达110等高的位置，并且漫反射贴纸120的宽度等于或略大于激光雷达光信号的有效发射范围即可。
40.例如，对于一款激光雷达110安装在高度为20cm的移动平台(即机器人底盘)上，激光雷达110的有效信号发射范围在水平轴线上下大致3cm左右的移动机器人，可以在距离地面20cm左右在玻璃/镜面上贴上6cm左右的漫反射贴纸120，如图2所示，图2为本技术实施例提供的一种漫反射贴纸的设置示意图。
41.激光雷达110，可以是单线激光雷达，也可以是多线激光雷达，对于其工作介质、探测方式和发射波形等本实施例不做限制。
42.在进行目标障碍物识别时，激光雷达110主要用于按照预设的激光信号发射机制，如设定的发射范围、发射频率、发射角度等，发射激光信号，当激光雷达110发射的激光信号到达目标障碍物时，会与目标障碍物表面的漫反射贴纸发生作用，产生漫反射，激光雷达110接收漫反射贴纸反射回来的漫反射光信号，从而识别出目标障碍物。
43.可选地，本实施例中障碍物识别系统100中还可以包括处理器，该处理器设置在移动机器人内部，该处理器通过执行预先设置的路线规划程序，同时可通过移动机器人身上的人机交互单元，如显示器、录音器等，与用户进行人机交互，并可调用存储器中存储有移动机器人工作区域的地图，主要用于为移动机器人规划路线。
44.本实施例中，为防止环境中玻璃或镜面对移动机器人的干扰，保证移动机器人运行的安全性和平稳性，提高移动机器人的工作效率，为处理器增设了虚拟墙构建功能，使处理器可以根据目标障碍物在移动机器人工作环境中的位置，在地图上构建虚拟墙，从而得到包含虚拟墙的规划地图。当移动机器人工作时，通过规划地图指导移动机器人的运行，达到使移动机器人避开目标障碍物的目的。
45.可以理解的是，本实施例中的规划地图可以是三维地图，也可以是二维地图。对于目标障碍物的位置，处理器可以根据用户通过人机交互单元的输入操作，如语音、文字、触屏等获取到，该位置可以包括目标障碍物的起点位置和终端位置，还可以包括倾斜角度等，此处不做限制。
46.在进行虚拟墙的构建时，为达到避障和对移动机器人的保护作用，虚拟墙可以沿平行于目标障碍物的方向进行设置，其设置的长度、起点和终点可根据获取到的虚拟墙的位置信息进行确定，还可以将虚拟墙设置在相较于实际目标障碍物内移一段距离的位置，该距离可以根据移动机器人的实际宽度进行设定，如在距离目标障碍物10cm的位置设置虚
拟墙，从而保证移动机器人不会有撞击到目标障碍物的情况发生。
47.示例性地，图3为本技术实施例提供的一种规划地图示意图，如图3所示，当移动机器人工作环境的两侧均为玻璃墙或镜面时，在设置虚拟墙后，处理器根据虚拟墙为移动机器人规划运行路径，从而保证移动机器人只会在虚拟墙所围起来的路径范围内运行，而不会跨越这两堵“墙”。
48.本技术实施例中，通过设置的障碍物识别系统，包括激光雷达和漫反射贴纸，漫反射贴纸，设置在移动机器人工作区域内的目标障碍物上，激光雷达，设置在移动机器人上，用于在预设范围内发射激光信号并接收漫反射贴纸反射回来的光信号，以使移动机器人根据所述漫反射贴纸反射回来的光信号识别所述目标障碍物，达到了使移动机器人能够识别出环境中的目标障碍物的目的，提高了移动机器人的安全性和工作效率。
49.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。