[发明专利]机器人被困检测及脱困方法有效

专利信息
申请号: 201910649017.2 申请日: 2019-07-18
公开(公告)号: CN110448241B 公开(公告)日: 2021-05-18
发明(设计)人: 周娴玮;曾国威;郑卓斌;王立磊 申请(专利权)人: 华南师范大学;广东宝乐机器人股份有限公司
主分类号: A47L11/40 分类号: A47L11/40;A47L11/24
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 吴平
地址: 510000 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 机器人 被困 检测 脱困 方法
【权利要求书】:

1.一种机器人被困检测方法,其特征在于,所述方法包括:

建立栅格地图,所述机器人行进过程中实时更新所述栅格地图并获取所述机器人当前位置在所述栅格地图下的第一栅格坐标和目标位置在所述栅格地图下的第二栅格坐标,所述目标位置为所述机器人检测过的位置;

根据所述第一栅格坐标和所述第二栅格坐标判断所述机器人所处的区域是否为封闭状态;

响应于所述机器人所处的区域为封闭状态,则判断所述第一栅格坐标所在的连通区域的数量;

响应于所述第一栅格坐标所在的连通区域大于或等于两个,则获取所述第一栅格坐标所处区域的封闭清扫面积;

判断所述封闭清扫面积是否小于第一预设阈值;

若所述封闭清扫面积小于第一预设阈值,则判定所述机器人被困于狭窄区域;

若所述封闭清扫面积大于所述第一预设阈值,则判断所述第一栅格坐标所在的连通区域的面积与最大连通区域的面积之间的比值是否小于第二预设阈值;

若所述第一栅格坐标所在的连通区域的面积与最大连通区域的面积之间的比值小于第二预设阈值,则判定所述机器人被困在狭窄区域。

2.根据权利要求1所述的机器人被困检测方法,其特征在于,所述第一预设阈值为2平方米。

3.根据权利要求1或2所述的机器人被困检测方法,其特征在于,所述第二预设阈值为0.3-0.4。

4.根据权利要求1所述的机器人被困检测方法,其特征在于,所述根据所述第一栅格坐标和所述第二栅格坐标判断所述机器人所处的区域是否为封闭状态的步骤,包括:

判断所述第一栅格坐标和所述第二栅格坐标之间是否具有路径;

响应于所述第一栅格坐标和所述第二栅格坐标之间不具有路径,则判定所述机器人所处的区域为封闭状态。

5.一种机器人脱困方法,其特征在于,所述方法包括:

通过权利要求1-4任一项所述的机器人被困检测方法,确定所述机器人被困在狭窄区域;

控制所述机器人切换至沿边模式;其中,所述沿边模式下,所述机器人与障碍物或者栅格地图边界之间的距离保持一定;

于所述沿边模式下,所述机器人按照预设的沿边方向进行移动;

在移动过程中实时更新所述机器人在所述栅格地图下的栅格坐标,并根据更新后的所述栅格坐标判断所述机器人是否脱困。

6.根据权利要求5所述的机器人脱困方法,其特征在于,所述机器人与所述障碍物或者所述栅格地图边界之间的距离设置为0.5厘米-1.5厘米。

7.根据权利要求5所述的机器人脱困方法,其特征在于,所述根据更新后的栅格坐标判断所述机器人是否脱困的步骤,包括:

根据所述更新后的所述栅格坐标获取所述机器人所处的第一连通区域;

判断所述第一连通区域是否与所述机器人记录到的外部连通区域连通;

响应于所述第一连通区域与所述机器人记录到的外部连通区域连通,则脱困成功。

8.根据权利要求7所述的机器人脱困方法,其特征在于,还包括:

若所述第一连通区域与所述机器人记录到的最大栅格地图区域之间的间隔在一预设距离,则判定所述机器人脱困成功。

9.根据权利要求5所述的机器人脱困方法,其特征在于,所述脱困方法还包括:

响应于所述机器人按照当前的沿边方向仍然未能脱困成功;

则控制所述机器人以与当前沿边方向相反的方向继续进行移动;

记录所述机器人在移动过程中沿边行走的第一累计角度。

10.根据权利要求9所述的机器人脱困方法,其特征在于,所述机器人包括红外传感器和碰撞传感器;所述脱困方法还包括:

响应于记录到的第一累计角度的绝对值大于预设阈值,则控制所述红外传感器关闭;

通过所述碰撞传感器进行沿边移动,在所述碰撞传感器移动过程中实时更新所述机器人在所述栅格地图下的栅格坐标、并记录所述机器人在移动过程中沿边行走的第二累计角度,并根据更新后的所述栅格坐标和所述第二累计角度判断所述机器人是否脱困;

响应于记录到的第二累计角度的绝对值大于同一预设阈值,则判定所述机器人所处的区域被封死,并控制所述机器人停止工作。

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