机器人避障方法、系统、存储介质及电子设备与流程

本发明涉及机器人制造，更具体地，涉及一种机器人避障方法、系统、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、在实际的场景中，有很多机器人通常利用传感器进行探测和避障，但是需要在机器人上安装多个不同角度的传感器，并且还不能覆盖到的机器人的所有盲区，从而避免机器人撞上障碍物。

2、特别是激光雷达识别不到的低矮障碍物。但由于传感器的有效距离和有限的视角问题，导致识别到障碍物时，都是按照突然闯入的障碍物处理，使机器人在反应时间内很难做转向，亦或者在识别到障碍物后，反应时间内无法规划出避障路径，就只能停下来再做避障策略。特别是当机器人以较高的速度运行的时候，避障更加困难。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种机器人避障方法、系统、存储介质及电子设备的新技术方案，至少能够解决现有技术特别是在机器人高速移动时，避障困难等问题。

2、本发明的第一方面，提供了一种机器人避障方法，包括：

3、获取障碍物的点云数据，并构建每个所述点云数据的点基于坐标原点的坐标；其中，所述坐标原点为以机器人的回转中心点的坐标；

4、遍历所述障碍物的每个所述点云数据的纵坐标点，并计算出第一速度上限；

5、遍历所述障碍物的每个所述点云数据的横坐标点，并计算出第二速度上限；

6、根据所述第一速度上限和所述第二速度上限，获取最小速度值作为机器人当前前进速度的上限；

7、根据获取的机器人当前前进速度的上限，计算所述机器人与所述障碍物之间的距离，并限制机器人自主移动的速度上限。

8、可选地，采用相机获取所述障碍物的点云数据。

9、可选地，所述机器人包括底盘，所述相机设在所述底盘上，且所述相机与所述底盘形成预设角度。

10、可选地，所述点云数据的坐标为pi(x,y,z)，pi_y为每个所述点云数据的点的y值，计算出第一速度上限的计算式为：

11、pi_y_vel＝(abs(pi_y)-rwidth)/(maxwidth-rwidth)/2*(ylimitmax-rminvel)+rminvel

12、其中，pi_y_vel表示第一速度上限，abs代表取绝对值，rwidth代表所述机器人的宽度，maxwidth代表无障碍物时，点云中y绝对值中最大值的一半，ylimitmax代表所述机器人在y轴方向上所述障碍物带来的速度限制的最大值，rminvel代表所述机器人运行过程中，速度限制的最小值。

13、可选地，所述点云数据的坐标为pi(x,y,z)，pi_x为每个所述点云数据的点的x值，计算出第一速度上限的计算式为：

14、pi_x_vel＝max((pi_x/maxhight)*xlimitmax，rminvel)

15、其中，pi_x_vel表示第二速度上限，max代表取两个值中的最大值，maxhight代表无障碍物时，所述点云数据中x绝对值中的最大值，xlimitmax代表所述机器人x轴方向上所述障碍物带来的速度限制的最大值，rminvel代表所述机器人运行过程中，速度限制的最小值。

16、可选地，限制机器人自主移动的速度上限为0.5-0.9m/s。

17、本发明的第二方面，提供一种机器人避障系统，应用于上述实施例中所述的机器人避障方法，所述机器人避障系统包括：

18、第一获取模块，所述第一获取模块用于获取障碍物的点云数据；

19、坐标构建模块，所述坐标构建模块用于构建每个所述点云数据的点基于坐标原点的坐标；其中，所述坐标原点为以机器人的回转中心点的坐标；

20、第一计算模块，所述第一计算模块用于根据遍历所述障碍物的每个所述点云数据的纵坐标点，计算出第一速度上限；

21、第二计算模块，所述第二计算模块用于根据遍历所述障碍物的每个所述点云数据的横坐标点，计算出第二速度上限；

22、第二获取模块，所述第二获取模块用于根据所述第一速度上限和所述第二速度上限，获取最小速度值作为机器人当前前进速度的上限；

23、限制模块，所述限制模块用于根据获取的机器人当前前进速度的上限，计算所述机器人与所述障碍物之间的距离，并限制机器人自主移动的速度上限。

24、可选地，所述第一获取模块和所述第二获取模块集成在相机中，所述相机设在所述机器人的底盘上，且与所述底盘形成预设角度。

25、本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，其中，在所述计算机程序指令被所述处理器运行时，使得所述处理器执行上述实施例中所述的机器人避障方法的步骤。

26、本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行上述实施例中所述的机器人避障方法的步骤。

27、本发明的机器人避障方法，通过获取障碍物的点云数据，建立基于坐标原点的坐标，根据遍历障碍物的每个点云数据的纵坐标和横坐标分别计算出第一速度上限和第二速度上限，从而获取最小速度值作为机器人当前前进速度的上限，并根据机器人当前前进速度上限，计算机器人与障碍物之间的距离，便于限制机器人自主移动的速度上限，增加机器人反应时间，有利于机器人更加顺畅的避开障碍物，实现避障。该机器人避障方法主要根据计算障碍物与机器人之间的距离，控制机器人的前进速度，保证机器人的有效移动，同时达到良好的避障效果。

28、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种机器人避障方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机器人避障方法，其特征在于，采用相机获取所述障碍物的点云数据。

3.根据权利要求2所述的机器人避障方法，其特征在于，所述机器人包括底盘，所述相机设在所述底盘上，且所述相机与所述底盘形成预设角度。

4.根据权利要求1所述的机器人避障方法，其特征在于，所述点云数据的坐标为pi(x,y,z)，pi_y为每个所述点云数据的点的y值，计算出第一速度上限的计算式为：

5.根据权利要求4所述的机器人避障方法，其特征在于，所述点云数据的坐标为pi(x,y,z)，pi_x为每个所述点云数据的点的x值，计算出第一速度上限的计算式为：

6.根据权利要求5所述的机器人避障方法，其特征在于，限制机器人自主移动的速度上限为0.5-0.9m/s。

7.一种机器人避障系统，应用于权利要求1-6中任一项所述的机器人避障方法，其特征在于，所述机器人避障系统包括：

8.根据权利要求7所述的机器人避障系统，其特征在于，所述第一获取模块和所述第二获取模块集成在相机中，所述相机设在所述机器人的底盘上，且与所述底盘形成预设角度。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，其中，在所述计算机程序指令被所述处理器运行时，使得所述处理器执行权利要求1-6中任一项所述的机器人避障方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行权利要求1-6中任一项所述的机器人避障方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种机器人避障方法、系统、存储介质及电子设备，机器人避障方法包括：获取障碍物的点云数据，并构建每个点云数据的点基于坐标原点的坐标；遍历障碍物的每个点云数据的纵坐标点，并计算出第一速度上限；遍历障碍物的每个点云数据的横坐标点，并计算出第二速度上限；根据第一速度上限和第二速度上限，获取最小速度值作为机器人当前前进速度的上限；根据获取的机器人当前前进速度的上限，计算机器人与障碍物之间的距离，并限制机器人自主移动的速度上限。本发明通过获取点云数据，计算第一速度上限和第二速度上限，控制机器人的前进速度，保证机器人的反应时间，同时达到良好的避障效果。

技术研发人员：赖松锐,柏林,刘彪,舒海燕,袁添厦,沈创芸,祝涛剑,王恒华,方映峰
受保护的技术使用者：广州高新兴机器人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11