[发明专利]运动避障装置及控制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及机器人运动控制领域，尤其涉及一种使用麦克纳姆轮式底盘的运动避障装置及控制方法。

【背景技术】

在机器人学和人工智能的迅速发展的今天，智能机器人的研究得到了更多更广泛的重视，其中，怎样增强机器人的自主避障性能成为这些年来研究的主要课题之一。传统的机器人一般采用轮式底盘，采用的避障方法主要包括在遇到移动障碍物时停止等待，然后控制底盘轮子转向，移动绕过障碍物等。这种避障方法虽然避免了机器人与移动障碍物的碰撞，但也使得机器人只要遇到移动障碍物就得走走停停，乃至于寸步难行，极大地影响了机器人的整体移动速度。因此，如何使机器人的移动变得更加高效，避障效果更好，成了一个亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题如何使机器人的移动变得更加高效，避障效果更好。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案

一方面，本发明提供一种运动避障装置，能够在移动遭遇移动障碍物时，自动改变移动路径，绕开所述障碍物，并在绕开所述障碍物后自动还原所述移动路径，避免所述移动障碍物影响其移动。

在一些实施例中，所述的运动避障装置，包括电气连接的麦克纳姆轮式底盘、麦克纳姆轮、驱动单元、激光感应器、控制板卡、急停开关及电机，所述控制板卡包括一处理单元，该处理单元包括：采集模块，用于在运动避障装置移动时，利用所述激光感应器采集所述运动避障装置周围的环境信息；匹配模块，用于将所述环境信息与预存的环境地图相匹配，确定所述环境中的障碍物；确定模块，用于确定所述障碍物的位置、移动速度及方向；判断模块，用于根据所述障碍物与所述运动避障装置位置、移 动速度及方向计算所述障碍物是否会与所述运动避障装置碰撞；规划模块，用于在所述障碍物会与所述运动避障装置碰撞时，根据该障碍物与所述运动避障装置位置、移动速度及方向规划避障路径；及移动模块，用于控制所述运动避障装置从原行进路线进入所述避障路径，以使所述运动避障装置不与所述障碍物碰撞。

另一方面，本发明提供一种运动避障装置控制方法，能够在所述运动避障装置的移动遭遇障碍物时，自动控制该运动避障装置改变移动路径，以绕开所述障碍物，并在绕开所述障碍物后自动还原所述移动路径，避免所述障碍物影响所述运动避障装置的移动。

在一些实施例中，所述的运动避障装置控制方法，包括：采集步骤，在运动避障装置移动时，采集所述运动避障装置周围的环境信息；匹配步骤，将所述环境信息与预存的环境地图相匹配，确定所述环境中的障碍物；确定步骤，确定所述障碍物的位置、移动速度及方向；判断步骤，根据所述障碍物与所述运动避障装置位置、移动速度及方向计算所述障碍物是否会与所述运动避障装置碰撞；规划步骤，如果所述障碍物会与所述运动避障装置碰撞，根据所述障碍物与所述运动避障装置位置、移动速度及方向规划避障路径；及移动步骤，控制所述运动避障装置从原行进路线进入所述避障路径，以使所述运动避障装置不与所述障碍物碰撞。

本发明的有益效果在于本发明利用激光扫描技术不断采集运动避障装置周围的环境信息，确定该环境中的障碍物的运动状态，用以判断该障碍物是否会与所述运动避障装置碰撞。并在该障碍物可能与所述运动避障装置相撞时，规划出避障路径以使所述运动避障装置不被碰撞，保证所述运动避障装置的安全。

【附图说明】

图1是本发明运动避障装置较佳实施例的硬件架构示意图。

图2是本发明运动避障装置控制系统较佳实施例的功能模块图。

图3是本发明运动避障装置控制方法较佳实施例的实施流程图。

图4A-4B是本发明运动避障装置与障碍物的示意图。

图5是本发明障碍物经过运动避障装置的行进路线的示意图。

图6是本发明运动避障装置的避障路径示意图。

附图标记：