[发明专利]机器人自动避撞系统及方法

说明书

本发明公开了一种机器人自动避撞系统及方法，系统包括机器人态势感知模块和机器人线路决策模块；所述机器人态势感知模块用于通过机器人搭载的传感器采集机器人周围区域内的障碍物信息；所述机器人线路决策模块用于根据障碍物信息，调整机器人的行进速度。本发明通过传感器采集机器人周围的障碍物信息，并对障碍物信息进行处理，当机器人即将与障碍物发生撞击时，自主降低机器人行进速度，甚至完全停止，能够避免机器人与障碍物发生碰撞；并且本申请的速度调控系统还能与机器人自主导航系统相融合，进一步提高机器人行驶安全的水平。

技术领域

本发明属于地面交通智能化技术领域，特别涉及一种机器人自动避撞系统及方法。

背景技术

随着机器人技术的飞速发展，机器人在民用领域的用途不断拓展，机器人的活动场景不断拓展，人机共存、人机协作已是必然趋势。但同时，机器人与人类的安全问题日益突出，而机器人自动避撞系统正是解决该问题的关键所在。

机器人在遥控期间，操作人员拥有运动控制权，但如果操作人员疏忽，那将有可能导致机器人发生碰撞或者跌落。

机器人在自主导航期间，其速度控制目标是路径跟随和抵达目标，只要障碍物不阻挡机器人行径，那就不会主动调整速度，理论上在可感知范围内也不会发生碰撞,但如果周边存在行人，较大的运行速度，和无法被人预测的行走都会给人带来不安。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过对障碍物信息进行处理，自主调整机器人行进速度，能够避免机器人与障碍物发生碰撞，能够提高机器人行驶安全的水平的机器人自动避撞系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：机器人自动避撞系统，包括机器人态势感知模块和机器人避撞决策模块；所述机器人态势感知模块用于通过机器人搭载的传感器采集机器人周围区域内的障碍物信息；所述机器人避撞决策模块用于根据障碍物信息，调整机器人的行进方向和速度。

进一步地，所述传感器包括激光雷达、超声波测距传感器、深度摄像头、红外测距传感器、接触传感器中的一种或多种。

所述机器人线路决策模块包括点云数据转换子模块、障碍物滤除子模块、障碍物融合子模块和运动约束子模块。

本发明的另一个目的在于提供一种机器人自动避撞方法，包括以下步骤：

S1、采集机器人周围区域内的障碍物信息；

S2、将机器人周围区域划分为十二个子区域；

S3、点云数据转换子模块通过配置信息得到传感器数量、类型和传感器采集到的数据，将传感器采集到的障碍物数据转换为机器人坐标系下的点云数据，将机器人在XoY平面的投影的边界组成的封闭曲线表示为机器人的轮廓；

S4、障碍物滤除子模块接收各传感器的点云数据，得到12个临近区域内该传感器采集到的最近障碍物；

S5、障碍物融合子模块收集所有经过滤除的障碍物数据，并计算12个临近区域内所有传感器采集到的全局最近障碍物；

S6、运动约束子模块接收全局最近12个临近区域内的障碍物，并根据减速参数计算约束速度阈值。