1.本技术涉及计算机技术领域,具体涉及一种智能避障方法、装置、割草机器人以及存储介质。
背景技术:2.随着人们生活水平的不断提高,人们对休闲环境有了越来越高的要求,私人花园、公园、操场等场地成为了人们休闲娱乐的最佳场所,然而私人花园、公园、操场等草地需要不定期的进行修整,以保证美观。目前通常采用割草机器人来代替人工进行修整。
3.然而割草机器人在工作中常常会遇到各种不同的障碍物,现有的割草机器人可以通过机器人上设置的识别装置进行障碍物检测,然后采用智能算法进行避障,现有技术中经常使用超声波传感器来对障碍物进行检测,然而申请人发现,由于超声波传感器的检测角度较大,常常会检测到机器人已经绕过的障碍物,这就会导致绕行范围过大,避障效率低下。
技术实现要素:4.本技术实施例提供一种智能避障方法、装置、割草机器人以及存储介质,可以综合两个检测范围不同的超声波传感器生成避障路径并对该避障路径进行修正,从而提高割草机器人的避障效率。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种智能避障方法,应用于割草机器人,所述割草机器人包括设置在同一侧边的第一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测角度不同,包括:
6.检测所述割草机器人的当前路径中是否存在障碍物;
7.若存在,则通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制所述割草机器人根据所述避障路径进行作业;
8.在所述割草机器人作业过程中,通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测;
9.根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,并控制所述割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。
10.在一实施例中,在所述通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测之前,所述方法还包括:
11.实时获取所述割草机器人与所述障碍物的相对位置关系;
12.当所述相对位置关系满足预设位置关系时,执行通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测的步骤。
13.在一实施例中,在所述通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测之前,所述方法还包括:
14.获取所述割草机器人针对所述避障路径的完成进度;
15.当所述完成进度满足预设进度时,执行通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测的步骤。
16.在一实施例中,所述通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,包括:
17.通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果获取所述障碍物的特征信息;
18.根据所述特征信息确定路径参数,并以所述路径参数生成避障路径。
19.在一实施例中,所述根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,包括:
20.根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述障碍物的特征信息进行更新;
21.根据更新后的特征信息修改所述路径参数,以完成对所述避障路径的修正。
22.在一实施例中,所述特征信息包括所述障碍物的尺寸信息和类型信息,所述根据所述特征信息确定路径参数,包括:
23.确定与所述障碍物的类型信息对应的路径类型;
24.根据所述尺寸信息确定与所述路径类型对应的路径参数。
25.在一实施例中,在获取所述障碍物的特征信息之后,所述方法还包括:
26.判断所述特征信息是否与数据库中存储的历史特征信息相同;
27.若相同,则提取所述历史特征信息对应的历史路径,并控制所述割草机器人根据所述历史路径进行作业。
28.第二方面,本技术实施例提供了一种智能避障装置,应用于割草机器人,所述割草机器人包括设置在同一侧边的第一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测角度不同,包括:
29.第一检测模块,用于检测所述割草机器人的当前路径中是否存在障碍物;
30.生成模块,用于当所述第一检测模块检测为是时,通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制所述割草机器人根据所述避障路径进行作业;
31.第二检测模块,用于在所述割草机器人作业过程中,通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测;
32.修正模块,用于根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,并控制所述割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。
33.第三方面,本技术实施例提供了一种割草机器人,所述割草机器人包括设置在同一侧边的第一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测角度不同,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上所述智能避障方法的步骤。
34.第四方面,本技术实施例提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述智能避障方法的步骤。
35.本技术实施例提供的智能避障方法可以检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,若存在,则通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器人作业过程中,通过第二超声
波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。本技术实施例可以综合两个检测角度不同的超声波传感器生成避障路径并对该避障路径进行修正,从而提高割草机器人的避障效率。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1是本技术实施例提供的智能避障方法的场景示意图;
38.图2是本技术实施例提供的智能避障方法的一种流程示意图;
39.图3是本技术实施例提供的一种割草机器人传感器设置示意图;
40.图4是本技术实施例提供的一种割草机器人传感器检测角度示意图;
41.图5是本技术实施例提供的一种路径生成示意图;
42.图6是本技术实施例提供的另一种路径生成示意图;
43.图7是本技术实施例提供的另又一种路径生成示意图;
44.图8是本技术实施例提供的智能避障方法的另一种流程示意图;
45.图9是本技术实施例提供的智能避障装置的一种结构示意图;
46.图10是本技术实施例提供的智能避障装置的另一种结构示意图;
47.图11是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
48.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
49.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外,连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
50.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
51.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
52.本技术实施例提供一种智能避障方法、装置、割草机器人和存储介质。
53.其中,该智能避障装置具体可以集成在割草机器人的微控制单元(microcontroller unit,mcu)中,还可以集成在智能终端或服务器中,mcu又称单片微型计算机(single chip microcomputer)或者单片机,是把中央处理器(central process unit,cpu)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、模数转换/数模转换、uart、plc、dma等周边接口,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。割草机器人可以自动行走,防止碰撞,范围之内自动返回充电,具备安全检测和电池电量检测,具备一定爬坡能力,尤其适合家庭庭院、公共绿地等场所进行草坪修剪维护,其特点是:自动割草、清理草屑、自动避雨、自动充电、自动躲避障碍物、外形小巧、电子虚拟篱笆、网络控制等。
54.终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能音箱、智能手表等,但并不局限于此。终端以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接,服务器可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、cdn、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器,本技术在此不做限制。
55.例如,请参阅图1,本技术提供一种割草系统,包括相互之间建立有通信连接的割草机器人10、服务器20以及用户设备30。用户可以通过用户设备30控制割草机器人10在行进时进行障碍物检测。具体的,在本技术实施例中,割草机器人10当中可以集成多种传感器,比如在割草机器人10的顶部可以设置雨水传感器以检测当前是否下雨,还可以在割草机器人10上设置超声波传感器、红外线传感器和视觉传感器等,以及在割草机器人10的四周设置碰撞传感器,通过上述传感器可以对障碍物进行检测。当检测到割草机器人10当前路径中存在障碍物,便可以生成避障路径以进行作业。
56.其中,在进行作业的过程中,用户也可以通过用户设备30实时控制调整割草机器人10的行动路径,或者行动速度,或者割草范围等等。在作业完成后,还可以将该次割草作业对应的数据同步至服务器20中,从而方便用户进行查看。
57.比如,割草机器人10响应用户指令开始作业,其中用户指令可以通过用户设备30进行生成并发送,在作业过程中割草机器人10检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,在检测到障碍物时,通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业,从而避开上述障碍物。
58.以下分别进行详细说明。需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优先顺序的限定。
59.一种智能避障方法,包括:检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,若存在,则通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。
60.请参阅图2,图2为本技术实施例提供的智能避障方法的流程示意图。该智能避障方法的具体流程可以如下:
61.101、检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,若存在,则执行步骤102。
62.在一实施例中,割草机器人可以对预先圈定好边界的作业区域进行割草,并根据该作业区域规划其相应的行动路径。当割草机器人开始运行后,会在全部的当前区域内生成行动路径,以确定该行动路径可以覆盖全部当前区域,比如根据当前区域的边界设置折返点,并依据折返点生成弓形行动路径,以作为行动路径,并按照该行动路径进行割草作业。
63.在本技术实施例中,请继续参阅图3,上述割草机器人可以包括第一超声波传感器、第二超声波传感器以及第三超声波传感器,其中,第三超声波传感器可以设置在割草机器人的中间位置,并用于对割草机器人正前方范围内的障碍物进行检测,比如第三超声波传感器可以检测前方90
°
范围内的物体。第一超声波传感器和第二超声波传感器可以构成传感器对(可集成在一起,也可分开独立设置),设置在割草机器人的侧边位置,进一步的,在割草机器人的两侧可以分别设置第一超声波传感器和第二超声波传感器。其中上述第一超声波传感器可以设置在割草机器人侧边靠后的位置,第二超声波传感器则可以设置在割草机器人侧边靠前的位置,也即第一超声波传感器设置在第二超声波传感器的后方,对应的,上述第一超声波传感器的检测角度也与所述第二超声波传感器的检测角度不同。请参阅图4,在该实施例中,左侧的第一超声波传感器检测角度为位于左后方的范围b,第二超声波传感器检测范围为位于左前方的范围a,右侧的第一超声波传感器检测角度为位于右后方的范围d,第二超声波传感器检测范围为位于右前方的范围c,而第三超声波传感器检测角度则为割草机器人正前方的范围e。
64.在一实施方式中,第一超声波传感器检测范围与第二超声波传感器检测范围可以部分重叠。
65.在一实施例中,割草机器人在根据初始的行动路径行进割草的过程中,可以通过第三超声波传感器实时检测当前路径中是否遇到障碍物。具体的,设置于割草机器人的第三超声波传感器开启之后可以实时或以固定工作频率、每间隔预设时间采集一次检测数据,该检测数据可以为超声波数据。当检测到障碍物之后,则可以继续执行后续步骤102,若未检测到障碍物,割草机器人则可以继续按照初始的行动路径进行作业。
66.其中,上述超声波传感器可以包括超声波发射器和超声波接收器,超声波发射器针对检测范围内的物体发射超声波,当超声波遇到障碍物时将会被反射回超声波接收器。其中,超声波接收器接收障碍物反射的声波并自动记录下从超声波发射时刻到声波被目标物体反射回的时刻之间的时间。因为我们已知声波在传输介质中的传递速度,这样就可以计算出从声波发生器到目标物体间的距离,当该距离小于预设距离时,便可以确定割草机器人当前路径中存在障碍物。
67.在实际使用当中,由于超声波会受到介质、温度等因素的干扰,从而使其传播速度有所改变,所以需要根据实际情况对测量结果进行补偿。比如,v=340m/s是指超声波在15
°
时的速度,温度影响空气的密度,媒介的密度越大声音的传输速度越大,如果不进行温度的补偿,会对测量结果的精度有影响,因此还可以在超声波接收器接收到反射的超声波信号后,根据当前环境的温度对计算结果进行补偿,从而更加精准定位障碍物的位置。
68.102、通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制割草机器人根据避障路径进行作业。
69.在一实施例中,当检测到当前路径中存在障碍物之后,便可以根据上述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,然后控制割草机器人根据该避障路径进行作业,以对障碍物进行绕行。
70.具体的,可以根据障碍物的位置来确定使用割草机器人左侧的第一超声波传感器和第二超声波传感器进行检测,还是使用割草机器人右侧的第一超声波传感器和第二超声波传感器进行检测。比如,当第三超声波传感器检测到的障碍物位于割草机器人的左前方时,就可以使用左侧的第一超声波传感器和第二超声波传感器进行检测,并根据第一检测结果生成避障路径。可选地,在生成避障路径时,还可以将上述第一检测结果结合上述第三超声波传感器的检测结果共同进行路径规划,比如同时开启割草机器人上的第三超声波传感器以及左侧的第一超声波传感器和第二超声波传感器,对障碍物进行检测,这样可以保证足够大的检测范围,使得针对障碍物的检测结果更加准确,从而生成避障路径。
71.举例来说,上述避障路径可以为预设长度的折线,请参阅图5,在该实施例中在割草机器人遇到障碍物之后可以生成预设长度并且具有三个线段组成的折线,上述线段的长度可以根据第一超声波传感器检测到的数据进行设置,从而控制割草机器人按照该折线进行作业以绕过障碍物。
72.比如,割草机器人中的mcu可以基于避障路径控制割草机器人执行割草作业;再比如,服务器或者用户设备可以根据避障路径控制割草机器人行驶,以此执行割草作业。即,割草机器人按照避障路径执行割草作业,并在走完上述避障路径后,控制割草机器人继续走初始行动路径,并继续进行障碍物检测。
73.103、在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测。
74.在实际应用的过程中,考虑到由于第一超声波传感器和第二超声波传感器的的检测角度较大,有可能会检测到割草机器人已经绕过的障碍物,从而会导致绕行范围过大,避障效率低,因此在本实施例中,在割草机器人根据避障路径作业的过程中,还可以进一步关闭第一超声波传感器,仅开启第二超声波传感器再次对该障碍物进行检测,从而进一步根据检测到的第二超声波数据对上述避障路径进行修正。由于仅使用第二超声波传感器进行再次检测,就可以避免检测到割草机器人已经绕过的障碍物,从而可以缩短绕行距离。
75.在一实施例中,在割草机器人根据避障路径作业的过程中,可以当割草机器人与障碍物处于平行位置时,关闭第一超声波传感器并仅开启第二超声波传感器进行检测,也即在所述通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测之前,所述方法还可以包括:实时获取所述割草机器人与所述障碍物的相对位置关系,当所述相对位置关系满足预设位置关系时,执行通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测的步骤。
76.在另一实施例中,还可以在割草机器人根据避障路径作业的过程中,实时监测当前避障路径的完成进度,当割草机器人完成预设进度比如50%时,就可以关闭第一超声波传感器并仅开启第二超声波传感器进行检测,也即在所述通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测之前,所述方法还可以包括:获取所述割草机器人针对所述避障路径的完成进度,当所述完成进度满足预设进度时,执行通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测的步骤。
77.104、根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。
78.进一步参阅图6,比如当割草机器人在按照上述避障路径行进至与障碍物平行时,仅开启第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,并根据第二检测结果对避障路径进行修正,然后控制割草机器根据修正后的避障路径继续作业。以使割草机器人不必将原始的避障路径全部完成,避免割草机器人后半段的绕行范围过大,可以更快的完成障碍物的绕行,从而提升避障效率。
79.在其他实施例中,上述避障路径还可以为圆弧路径,如图7所示,具体可以根据障碍物的类型来选取避障路径的类型。比如,可以先根据第一超声波传感器的检测结果确定障碍物类型,针对偏圆形的障碍物就可以使用圆弧避障路径,针对偏矩形的障碍物就可以使用折线避障路径。举例来说,当需要绕行的障碍物为圆形的垃圾桶时,就可以先根据第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果设置圆弧路径的弧度以及弧长,再通过控制割草机器人按照该圆弧路径行进。具体的,在根据避障路径控制割草机器人进行作业之前,还可以控制割草机器人先后退至避障路径的起点,再按照避障路径进行行进。在按照上述避障路径行进的过程中,关闭第一超声波传感器,仅开启第二超声波传感器对障碍物进行再次检测,并按照第二检测结果对避障路径进行修正,最终控制割草机器人按照修正后的避障路径继续进行作业。
80.在一实施例中,若上述避障路径未能绕开上述障碍物,比如在行进过程中再次遇到该障碍物,还可以返回至上述避障路径的起点,并再次以更大的范围生成新的避障路径,直至成功绕开该障碍物为止。
81.由上可知,本技术实施例提供的智能避障方法可以检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,若存在,则通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。本技术实施例可以综合两个检测角度不同的超声波传感器生成避障路径并对该避障路径进行修正,从而提高割草机器人的避障效率。
82.请参阅图8,图8为本技术实施例提供的智能避障方法的另一流程示意图。该智能避障方法的具体流程可以如下:
83.201、通过第三超声波传感器检测当前路径中是否存在障碍物,若存在,则执行步骤202。
84.在一实施例中,割草机器人在根据初始行动路径行进割草的过程中,可以实时检测当前路径中是否遇到障碍物,具体可以通过割草机器人上集成的第三超声波传感器来进行检测,其检测过程可参考上述描述,本实施例对此不做进一步限定。当未检测到障碍物时,割草机器人可以继续按照初始的行动路径进行割草,当检测到障碍物时,则继续执行后续步骤202。
85.202、通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果获取障碍物的特征信息,根据特征信息确定路径参数,并以路径参数生成避障路径。
86.在一实施例中,在割草机器人作业过程中若遇到障碍物,就可以进一步开启第一
超声波传感器和第二超声波传感器对障碍物进行检测,并根据检测到的数据获取该障碍物的特征信息,比如通过对第一超声波传感器和第二超声波传感器当前采集的检测数据进行数据处理和分析,即可还原出当前环境中障碍物的形状、轮廓、位置等信息。
87.在一实施例中,在初步检测到障碍物后,割草机器人还可以进一步对当前画面进行拍摄,通过拍摄得到的图像再次对该障碍物进行进一步的检测或扫描,进而得到上述障碍物的特征信息。用于在超声波传感器的基础上进行辅助判断,并且进一步对障碍物的特征信息进行确认,提高障碍物判断的准确性。
88.在获取到上述障碍物的特征信息后,便可以结合该障碍物特征信息中的尺寸、体积、面积以及高度等信息确定路径参数,并以该路径参数生成首尾均位于初始行动路径上的避障路径,从而使得割草机器人避开该障碍物并在避开后继续沿初始行动路径进行作业。
89.在一实施例中,在生成上述避障路径时,还可以根据障碍物的类型确定路径类型,然后结合障碍物的尺寸生成避障路径,比如当需要绕行的障碍物为圆形的垃圾桶时,就可以根据第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果设置圆弧路径的弧度以及弧长,当需要绕行的障碍物为矩形的茶几时,就可以根据第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果设置折线路径的线段长度。也即根据特征信息确定路径参数的步骤可以包括:确定与障碍物的类型信息对应的路径类型,根据尺寸信息确定与路径类型对应的路径参数。
90.在一实施例中,在割草机器人通过第一超声波传感器和第二超声波传感器检测到第一检测结果并获取到障碍物的特征信息之后,还可以在历史记录中进行查找,以确定历史记录中是否存在与当前障碍物检测结果相同的历史数据,若存在,则可以直接根据该障碍物的历史避障路径控制割草机器人进行绕行,不必再次生成新的避障路线。也即在获取障碍物的特征信息之后,方法还可以包括:判断特征信息是否与数据库中存储的历史特征信息相同,若相同,则提取历史特征信息对应的历史路径,并控制割草机器人根据历史路径进行作业。
91.203、控制割草机器人根据避障路径进行作业。
92.204、在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测。
93.在生成避障路径后,便可以控制割草机器人按照该路径进行作业。并在此过程中,还可以进一步关闭第一超声波传感器,仅开启割草机器人上的第二超声波传感器,对该障碍物进行进一步检测。比如当割草机器人与障碍物处于平行位置时,关闭第一超声波传感器并仅开启第二超声波传感器进行检测,以得到针对该障碍物的第二检测结果。
94.205、根据第二超声波传感器的第二检测结果对障碍物的特征信息进行更新,根据更新后的特征信息修改路径参数,以完成对避障路径的修正。
95.206、控制割草机器根据修正后的避障路径继续作业。
96.由于仅开启第二超声波传感器相较于同时开启第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测角度更小,可以避免检测到已经绕过的障碍物或者障碍物部分,因此根据第二超声波传感器对应的第二检测结果再次对障碍物的特征信息进行更新后,便可以将原本较大范围的避障路径修正为较小范围的路径。避免割草机器人后半段的绕行范围过大,可以更快的完成障碍物的绕行。
97.进一步的,在对避障路径完成修正后,便可以将修正后的避障路径与割草机器人初始的行动路径进行拼接,从而形成一个完整的路径供割草机器人进行作业。比如将修正后的避障路径与初始行动路径进行交叉,以根据交叉点生成沿当前割草方向行驶的最终行动路径。
98.由上可知,本技术实施例提供的智能避障方法可以通过第三超声波传感器检测当前路径中是否存在障碍物,若存在,则通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果获取障碍物的特征信息,根据特征信息确定路径参数,并以路径参数生成避障路径,控制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对障碍物的特征信息进行更新,根据更新后的特征信息修改路径参数,以完成对避障路径的修正,控制割草机器根据修正后的避障路径继续作业。本技术实施例可以综合两个检测角度不同的超声波传感器生成避障路径并对该避障路径进行修正,从而提高割草机器人的避障效率。
99.为便于更好的实施本技术实施例的智能避障方法,本技术实施例还提供一种基于上述智能避障装置。其中名词的含义与上述智能避障方法中相同,具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
100.请参阅图9,图9为本技术实施例提供的智能避障装置的结构示意图,其中该智能避障装置可以包括:
101.第一检测模块301,用于检测所述割草机器人的当前路径中是否存在障碍物;
102.生成模块302,用于当所述第一检测模块301检测为是时,通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制所述割草机器人根据所述避障路径进行作业;
103.第二检测模块303,用于在所述割草机器人作业过程中,通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测;
104.修正模块304,用于根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,并控制所述割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。
105.在一实施例中,请参阅图10,生成模块302可以包括:
106.获取子模块3021,用于获取所述障碍物的特征信息;
107.生成子模块3022,用于根据所述特征信息确定路径参数,并以所述路径参数生成避障路径。
108.在一实施例中,所述特征信息可以包括所述障碍物的尺寸信息和类型信息,生成子模块3022,具体可以用于确定与所述障碍物的类型信息对应的路径类型,根据所述尺寸信息确定与所述路径类型对应的路径参数。
109.在一实施例中,修正模块304可以包括:
110.更新子模块3041,用于根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述障碍物的特征信息进行更新;
111.修正子模块3042,用于根据更新后的特征信息修改所述路径参数,以完成对所述避障路径的修正。
112.由上可知,本技术实施例通过检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,若存在,则通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控
制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。本技术实施例可以综合两个检测角度不同的超声波传感器生成避障路径并对该避障路径进行修正,从而提高割草机器人的避障效率。
113.此外,本技术实施例还提供一种割草机器人,如图11所示,其示出了本技术实施例所涉及的割草机器人的结构示意图,具体来讲:
114.该割草机器人可以包括控制模块501、行进机构502、切割模块503以及电源504等部件。本领域技术人员可以理解,图11中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:
115.控制模块501是该割草机器人的控制中心,该控制模块501具体可以包括中央处理器(central process unit,cpu)、存储器、输入/输出端口、系统总线、定时器/计数器、数模转换器和模数转换器等组件,cpu通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,执行割草机器人的各种功能和处理数据;优选的,cpu可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到cpu中。
116.存储器可用于存储软件程序以及模块,cpu通过运行存储在存储器的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器还可以包括存储器控制器,以提供cpu对存储器的访问。
117.行进机构502与控制模块501电性相连,用于响应控制模块501传递的控制信号,调整割草机器人的行进速度和行进方向,实现割草机器人的自移动功能。
118.切割模块503与控制模块501电性相连,用于响应控制模块传递的控制信号,调整切割刀盘的高度和转速,实现割草作业。
119.电源504可以通过电源管理系统与控制模块501逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源504还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
120.尽管未示出,该割草机器人还可以包括通信模块、传感器模块、提示模块等,在此不再赘述。
121.通信模块用于收发信息过程中信号的接收和发送,通过与用户设备、基站或服务器建立通信连接,实现与用户设备、基站或服务器之间的信号收发。
122.传感器模块用于采集内部环境信息或外部环境信息,并将采集到的环境数据反馈给控制模块进行决策,实现割草机器人的精准定位和智能避障功能。可选地,传感器可以包括:超声波传感器、红外传感器、碰撞传感器、雨水感应器、激光雷达传感器、惯性测量单元、
轮速计、图像传感器、位置传感器及其他传感器,对此不做限定。
123.提示模块用于提示用户当前割草机器人的工作状态。本方案中,提示模块包括但不限于指示灯、蜂鸣器等。例如,割草机器人可以通过指示灯提示用户当前的电源状态、电机的工作状态、传感器的工作状态等。又例如,当检测到割草机器人出现故障或被盗时,可以通过蜂鸣器实现告警提示。
124.具体在本实施例中,控制模块501中的处理器会按照如下的指令,将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器中,并由处理器来运行存储在存储器中的应用程序,从而实现各种功能,如下:
125.检测所述割草机器人的当前路径中是否存在障碍物;
126.若存在,则通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制所述割草机器人根据所述避障路径进行作业;
127.在所述割草机器人作业过程中,通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测;
128.根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,并控制所述割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。
129.以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
130.本技术实施例可以检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,若存在,则通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。本技术实施例可以综合两个检测角度不同的超声波传感器生成避障路径并对该避障路径进行修正,从而提高割草机器人的避障效率。
131.本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
132.为此,本技术实施例提供一种存储介质,其中存储有多条指令,该指令能够被处理器进行加载,以执行本技术实施例所提供的任一种智能避障方法中的步骤。例如,该指令可以执行如下步骤:
133.检测所述割草机器人的当前路径中是否存在障碍物;
134.若存在,则通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制所述割草机器人根据所述避障路径进行作业;
135.在所述割草机器人作业过程中,通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测;
136.根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,并控制所述割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。
137.以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
138.其中,该存储介质可以包括:只读存储器(rom,read only memory)、随机存取记忆体(ram,random access memory)、磁盘或光盘等。
139.由于该存储介质中所存储的指令,可以执行本技术实施例所提供的任一种智能避
障方法中的步骤,因此,可以实现本技术实施例所提供的任一种智能避障方法所能实现的有益效果,详见前面的实施例,在此不再赘述。
140.以上对本技术实施例所提供的一种智能避障方法、装置、割草机器人以及存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
技术特征:1.一种智能避障方法,应用于割草机器人,所述割草机器人包括设置在同一侧边的第一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测角度不同,其特征在于,包括:检测所述割草机器人的当前路径中是否存在障碍物;若存在,则通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制所述割草机器人根据所述避障路径进行作业;在所述割草机器人作业过程中,通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测;根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,并控制所述割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测之前,所述方法还包括:实时获取所述割草机器人与所述障碍物的相对位置关系;当所述相对位置关系满足预设位置关系时,执行通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测的步骤。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测之前,所述方法还包括:获取所述割草机器人针对所述避障路径的完成进度;当所述完成进度满足预设进度时,执行通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测的步骤。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,包括:通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果获取所述障碍物的特征信息;根据所述特征信息确定路径参数,并以所述路径参数生成避障路径。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,包括:根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述障碍物的特征信息进行更新;根据更新后的特征信息修改所述路径参数,以完成对所述避障路径的修正。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述特征信息包括所述障碍物的尺寸信息和类型信息,所述根据所述特征信息确定路径参数,包括:确定与所述障碍物的类型信息对应的路径类型;根据所述尺寸信息确定与所述路径类型对应的路径参数。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在获取所述障碍物的特征信息之后,所述方法还包括:判断所述特征信息是否与数据库中存储的历史特征信息相同;若相同,则提取所述历史特征信息对应的历史路径,并控制所述割草机器人根据所述历史路径进行作业。8.一种智能避障装置,应用于割草机器人,所述割草机器人包括设置在同一侧边的第
一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测角度不同,其特征在于,包括:第一检测模块,用于检测所述割草机器人的当前路径中是否存在障碍物;生成模块,用于当所述第一检测模块检测为是时,通过所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制所述割草机器人根据所述避障路径进行作业;第二检测模块,用于在所述割草机器人作业过程中,通过所述第二超声波传感器再次对所述障碍物进行检测;修正模块,用于根据所述第二超声波传感器的第二检测结果对所述避障路径进行修正,并控制所述割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。9.一种割草机器人,所述割草机器人包括设置在同一侧边的第一超声波传感器和第二超声波传感器,所述第一超声波传感器和第二超声波传感器的检测角度不同,其特征在于,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述智能避障方法的步骤。10.一种存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述智能避障方法的步骤。
技术总结本申请实施例公开了一种智能避障方法、装置、割草机器人以及存储介质,包括:检测割草机器人的当前路径中是否存在障碍物,若存在,则通过第一超声波传感器和第二超声波传感器的第一检测结果生成避障路径,并控制割草机器人根据避障路径进行作业,在割草机器人作业过程中,通过第二超声波传感器再次对障碍物进行检测,根据第二超声波传感器的第二检测结果对避障路径进行修正,并控制割草机器人根据修正后的避障路径继续作业。本申请实施例可以综合两个检测角度不同的超声波传感器生成避障路径并对该避障路径进行修正,从而提高割草机器人的避障效率。的避障效率。的避障效率。
技术研发人员:张伟夫 王宁
受保护的技术使用者:松灵机器人(深圳)有限公司
技术研发日:2022.07.18
技术公布日:2022/11/1