智能機器人路徑規(guī)劃方法以及系統(tǒng)與流程

本發(fā)明涉及智能機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是智能機器人路徑規(guī)劃方法以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前隨著智能機器人的普遍應(yīng)用，家庭清掃機器人越來越受到人們的青睞，它可以減輕人的生活負(fù)擔(dān)，為人們提供良好的生活體驗。但是，由于室內(nèi)障礙物較多，現(xiàn)有的清掃機器人通常不能及時避開障礙物，從而造成機器的損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供智能機器人路徑規(guī)劃方法以及系統(tǒng)，不僅可以檢測障礙物，還可以實時監(jiān)測障礙物距離與數(shù)目，從而達到優(yōu)良的避障效果，避免損壞機器。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了智能機器人路徑規(guī)劃方法，包括：

從目標(biāo)區(qū)域的起點沿預(yù)設(shè)方向進行直線運動；

判斷兩邊是否存在第一障礙物；

如果存在所述第一障礙物，則向遠(yuǎn)離所述第一障礙物的一邊旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；

判斷前方是否存在第二障礙物；

如果存在所述第二障礙物，則停止運動，并檢測在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述智能機器人距離所述第二障礙物的距離或所述第二障礙物的數(shù)目，從而確定運行方向。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，檢測在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述智能機器人距離所述第二障礙物的距離或所述第二障礙物的數(shù)目，從而確定運行方向包括：

檢測第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述智能機器人距離所述第二障礙物的距離，向與所述第二障礙物距離最大的方向運行；

或者，

檢測所述第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述第二障礙物的數(shù)目，向所述第二障礙物數(shù)目最小的方向運行。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述判斷前方是否存在第二障礙物包括：

通過超聲波傳感器測量與前方物體的實際距離；

當(dāng)所述實際距離小于預(yù)設(shè)距離時，即判定所述前方物體為所述第二障礙物。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述判斷兩邊是否存在第一障礙物包括：

通過紅外傳感器感應(yīng)兩邊是否存在所述第一障礙物。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述如果存在所述第一障礙物，則向遠(yuǎn)離所述第一障礙物的一邊旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動包括：

如果左邊存在所述第一障礙物，則向右旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；

或者，

如果右邊存在所述第一障礙物，則向左旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供智能機器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

預(yù)設(shè)模塊，用于從目標(biāo)區(qū)域的起點沿預(yù)設(shè)方向進行直線運動；

第一判斷模塊，用于判斷兩邊是否存在第一障礙物；

旋轉(zhuǎn)模塊，用于如果存在所述第一障礙物，則向遠(yuǎn)離所述第一障礙物的一邊旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；

第二判斷模塊，用于判斷前方是否存在第二障礙物；

檢測模塊，用于如果存在所述第二障礙物，則停止運動，并檢測在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述智能機器人距離所述第二障礙物的距離或所述第二障礙物的數(shù)目，從而確定運行方向。：

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述檢測模塊包括：

第一檢測單元，用于檢測第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述智能機器人距離所述第二障礙物的距離，向與所述第二障礙物距離最大的方向運行；

第二檢測單元，用于檢測所述第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)所述第二障礙物的數(shù)目，向所述第二障礙物數(shù)目最小的方向運行。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述的第二判斷模塊包括：

測量單元，用于通過超聲波傳感器測量與前方物體的實際距離；

第一判斷單元，用于當(dāng)所述實際距離小于預(yù)設(shè)距離時，即判定所述前方物體為所述第二障礙物。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，所述第一判斷模塊包括：

第二判斷單元，用于通過紅外傳感器感應(yīng)兩邊是否存在所述第一障礙物。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第四種可能的實施方式，其中，所述旋轉(zhuǎn)模塊包括：

第一旋轉(zhuǎn)單元，用于如果左邊存在所述第一障礙物，則向右旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；

第二旋轉(zhuǎn)單元，用于如果右邊存在所述第一障礙物，則向左旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動。

本發(fā)明實施例提供了智能機器人路徑規(guī)劃方法和系統(tǒng)，包括：從目標(biāo)區(qū)域的起點沿預(yù)設(shè)方向進行直線運動；判斷兩邊是否存在第一障礙物；如果存在第一障礙物，則向遠(yuǎn)離第一障礙物的一邊旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；判斷前方是否存在第二障礙物；如果存在第二障礙物，則停止運動，并檢測在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)智能機器人距離第二障礙物的距離或第二障礙物的數(shù)目，從而確定運行方向。在智能機器人運動過程中，不僅可以檢測障礙物，還可以實時監(jiān)測障礙物距離與數(shù)目，從而達到優(yōu)良的避障效果，避免損壞機器。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的智能機器人路徑規(guī)劃方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例一提供的智能機器人路徑規(guī)劃方法的步驟s104的方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例二提供的智能機器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)的示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例二提供的智能機器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)的另一示意圖。

圖標(biāo)：

10-預(yù)設(shè)模塊；20-第一判斷模塊；30-旋轉(zhuǎn)模塊；40-第二判斷模塊；50-檢測模塊；41-測量單元；42-第一判斷單元；51-第一檢測單元；52-第二檢測單元。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

目前隨著智能機器人的普遍應(yīng)用，家庭清掃機器人越來越受到人們的青睞，它可以減輕人的生活負(fù)擔(dān)，為人們提供良好的生活體驗。但是，由于室內(nèi)障礙物較多，現(xiàn)有的清掃機器人通常不能及時避開障礙物，從而造成機器的損壞，基于此，本發(fā)明實施例提供的智能機器人路徑規(guī)劃方法以及系統(tǒng)，不僅可以檢測障礙物，還可以實時監(jiān)測障礙物距離與數(shù)目，從而達到優(yōu)良的避障效果，避免損壞機器。

為便于對本實施例進行理解，首先對本發(fā)明實施例所公開的智能機器人路徑規(guī)劃方法進行詳細(xì)介紹。

實施例一：

圖1為本發(fā)明實施例一提供的智能機器人路徑規(guī)劃方法流程圖。

參照圖1，智能機器人路徑規(guī)劃方法，包括：

步驟s101，從目標(biāo)區(qū)域的起點沿預(yù)設(shè)方向進行直線運動；

智能機器人可以是掃地機器人，應(yīng)用于室內(nèi)，但不限于此，因此，這里的目標(biāo)區(qū)域可以是室內(nèi)區(qū)域，具體可以從任意起點開始清掃，起始方向也是任意的，可以具體進行設(shè)定。

步驟s102，判斷兩邊是否存在第一障礙物，如果存在，則執(zhí)行步驟s103，如果不存在，則繼續(xù)執(zhí)行步驟s102，同時繼續(xù)沿原運動方向前進；

這里可以通過智能機器人左右兩邊的紅外傳感器來感應(yīng)兩邊是否存在第一障礙物。如果左邊的紅外傳感器感應(yīng)到了第一障礙物，則智能機器人后退，然后右轉(zhuǎn)一個小角度(取小角度而不取大角度的原因是小角度能組合成大角度，其魯棒性比直接轉(zhuǎn)一個大角度要好很多，留有改正的余地)。右邊紅外傳感器的功能和左邊的完全對偶。

步驟s103，向遠(yuǎn)離第一障礙物的一邊旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；

為了避開第一障礙物，如果左邊存在第一障礙物，則向右旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；如果右邊存在第一障礙物，則向左旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動，從而避開第一障礙物。

步驟s104，判斷前方是否存在第二障礙物，如果存在，則執(zhí)行步驟s105，如果不存在，則繼續(xù)執(zhí)行步驟s104；

進一步地，如圖2所示，步驟s104，可以采取如下步驟實現(xiàn)：

步驟s201，通過超聲波傳感器測量與前方物體的實際距離；

步驟s202，當(dāng)實際距離小于預(yù)設(shè)距離時，即判定前方物體為第二障礙物。

具體地，在智能機器人正常行進過程中(即兩個紅外傳感器都未檢測到第一障礙物的情況下)，通過超聲波傳感器測量和前方物體(第二障礙物)的距離，一旦距離小于設(shè)定的門限距離，即判定其為第二障礙物。

步驟s105，停止運動，并檢測在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)智能機器人距離第二障礙物的距離或第二障礙物的數(shù)目，從而確定運行方向。

這里，步驟s105還可以通過如下方式實現(xiàn)：檢測第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)智能機器人距離第二障礙物的距離，向與第二障礙物距離最大的方向運行，或者，檢測第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)第二障礙物的數(shù)目，向第二障礙物數(shù)目最小的方向運行。第一預(yù)設(shè)區(qū)域包括前方180度范圍內(nèi)的區(qū)域。

具體通過智能機器人的舵機帶動超聲波傳感器向左和向右分別旋轉(zhuǎn)九十度，檢測前方180度的區(qū)域內(nèi)幾個方向上第二障礙物與智能機器人的距離，然后通過比較各個方向上與第二障礙物的距離大小來確定接下來的行進路線，可以選擇與第二障礙物距離最大的的方向運行，同時，也可以檢測各個方向上第二障礙物的數(shù)目，從而選擇向第二障礙物數(shù)目最小的方向運行，總之，選擇最優(yōu)路徑以便于智能機器人的運行。

本發(fā)明實施例在智能機器人運動過程中，不僅可以檢測障礙物，以便及時避開障礙物，還可以實時監(jiān)測障礙物距離與數(shù)目，以選擇最優(yōu)路徑，從而達到優(yōu)良的避障效果，避免損壞機器。

通過這種路徑規(guī)劃，使得智能機器人的魯棒性較強，對硬件資源的要求較低，對機器本身沒有太多約束條件，在運行過程中，根據(jù)當(dāng)前具體情況來做出判斷，適應(yīng)性較強，能應(yīng)對各種未知變化的環(huán)境。

實施例二：

圖3為本發(fā)明實施例二提供的智能機器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)的示意圖。

參照圖3，智能機器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

預(yù)設(shè)模塊10，用于從目標(biāo)區(qū)域的起點沿預(yù)設(shè)方向進行直線運動；

第一判斷模塊20，用于判斷兩邊是否存在第一障礙物；

進一步地，第一判斷模塊20包括第二判斷單元(未示出)，用于通過紅外傳感器感應(yīng)兩邊是否存在第一障礙物。

旋轉(zhuǎn)模塊30，用于如果存在第一障礙物，則向遠(yuǎn)離第一障礙物的一邊旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；

進一步地，旋轉(zhuǎn)模塊30包括第一旋轉(zhuǎn)單元(未示出)，用于如果左邊存在第一障礙物，則向右旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；還包括第二旋轉(zhuǎn)單元(未示出)，用于如果右邊存在第一障礙物，則向左旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動。

第二判斷模塊40，用于判斷前方是否存在第二障礙物；

進一步地，如圖4所示，第二判斷模塊40包括測量單元41，用于通過超聲波傳感器測量與前方物體的實際距離；還包括第一判斷單元42，用于當(dāng)實際距離小于預(yù)設(shè)距離時，即判定前方物體為第二障礙物。

檢測模塊50，用于如果存在第二障礙物，則停止運動，并檢測在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)智能機器人距離第二障礙物的距離或第二障礙物的數(shù)目，從而確定運行方向。

進一步地，如圖4所示，檢測模塊50包括第一檢測單元51，用于檢測第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)智能機器人距離第二障礙物的距離，向與第二障礙物距離最大的方向運行；還包括第二檢測單元52，用于檢測第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)第二障礙物的數(shù)目，向第二障礙物數(shù)目最小的方向運行。

本發(fā)明實施例提供的智能機器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)，與上述實施例提供的智能機器人路徑規(guī)劃方法具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達到相同的技術(shù)效果。

本發(fā)明實施例提供了智能機器人路徑規(guī)劃方法和系統(tǒng)，包括：從目標(biāo)區(qū)域的起點沿預(yù)設(shè)方向進行直線運動；判斷兩邊是否存在第一障礙物；如果存在第一障礙物，則向遠(yuǎn)離第一障礙物的一邊旋轉(zhuǎn)后繼續(xù)沿直線運動；判斷前方是否存在第二障礙物；如果存在第二障礙物，則停止運動，并檢測在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)智能機器人距離第二障礙物的距離或第二障礙物的數(shù)目，從而確定運行方向。在智能機器人運動過程中，不僅可以檢測障礙物，還可以實時監(jiān)測障礙物距離與數(shù)目，從而達到優(yōu)良的避障效果，避免損壞機器。

本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器，存儲器中存儲有可在處理器上運行的計算機程序，處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)上述實施例提供的智能機器人路徑規(guī)劃方法的步驟。

本發(fā)明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器運行時執(zhí)行上述實施例的智能機器人路徑規(guī)劃方法的步驟。

另外，在本發(fā)明實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

本發(fā)明實施例所提供的進行智能機器人路徑規(guī)劃方法的計算機程序產(chǎn)品，包括存儲了處理器可執(zhí)行的非易失的程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個處理器可執(zhí)行的非易失的計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。