[发明专利]应用于可移动机器人的防跌落方法

权利要求书

1.一种应用于可移动机器人的防跌落方法，包括可移动机器人及控制系统，其特征在于，所述的机器人设有与控制系统连通的二维激光测距传感器，包括如下步骤：

1）控制系统获取二维激光测距传感器的激光数据，并校准激光传感器离地距离基准值；

2）控制系统根据激光点数据的位置特征进行线性拟合，构建二维场景，进行悬崖检测；

3）当控制系统检测到前方有悬崖后，发送警示指令给可移动机器人；

所述的步骤1）中包括如下步骤：

A)根据二维激光传感器安装的角度和高度，计算激光正前方沿激光光束方向到地面的距离，这个距离为激光传感器离地距离基准值；

B) 机器人在平整地面上初始化时，获取二维激光传感器的激光数据，将激光数据拟合成线段后，计算激光安装位置到拟合线段的距离；

C) 结合步骤A)和B)得到的结果，用公式校准激光传感器离地距离的基准值；

所述的步骤2）中包括如下步骤：

以使用的二维激光测距传感器为原点，将扫描平面作为坐标平面，正前方为x轴正方向，向左为y轴正方向，建立二维直角坐标平面；

根据每个激光点的发射角度和距离信息，将各个激光点映射到所建立的二维直角坐标平面上进行线性拟合后得到若干条线段；

筛选出符合条件的拟合线段，并根据剩下拟合线段的距离判断前方是否是悬崖；

步骤B）具体为：以二维激光测距传感器为原点，正前方为x轴正方向，向左为y轴正方向，在激光扫描平面上实时建立二维坐标平面，将从二维激光测距传感器获取的距离数据转换为位置信息映射到所建立的二维坐标平面上；对坐标平面上的激光点进行线性拟合，获取贴合激光点形状特征的拟合线段，线段间的最小距离设置为0.05米；根据拟合线段的长度和斜率筛选去除不符合条件的拟合线段，排除其他环境因素的干扰，分别计算剩下的拟合线段到坐标原点的距离，所述的其他环境因素包括墙壁、机柜转角；

步骤C）具体为：将得到的各个距离数值与传感器离地距离估计值比较，如果误差在正负10%及以内，则认为该数值有效，保留此距离数值；如果没有获得有效的距离数值，而且尝试次数小于设定的最大值，使机器人向前移动一个微小的距离，所述微小的距离为1cm，然后重新尝试初始化；如果得到至少一个有效的距离数值，则进行下一步，否则直到尝试次数达到设置的最大值时初始化失败；计算所有有效距离数值的平均值，并将这个平均值作为初始化的距离基准值，初始化成功；

步骤F）具体为：从步骤1）获取二维激光测距传感器离地距离基准值，并根据基准距离设置判定悬崖的阈值；根据机器人的尺寸大小设置认为无法通过的限定区域， y轴方向-0.6米到0.6米设置为限定区域，并筛选出中点在这个区域内并且长度不小于0.3米的拟合线段；计算符合条件的各条拟合线段到坐标原点的距离；如果距离数值都不大于步骤S2-1所得的距离阈值，则继续检测，否则判定前方有跌落危险，返回值是检测到有悬崖。