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控制方法和割草机器人

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


控制方法和割草机器人

技术领域

本申请涉及人工智能领域,尤其涉及一种控制方法和割草机器人。

背景技术

目前的割草机器人可以在定位系统指定的工作区域和非工作区域按照提前规划的路径巡航。巡航过程中,割草机器人根据定位系统提供的位置信息结合相机系统投影技术支持割草机器人在工作区域内高校和安全的割草。

但是,割草机器人在工作过程中通常需要从一个工作区域移动至另一个工作区域,在移动过程中若存在障碍物,会阻塞割草机器人的运动,导致割草机器人偏离原来行向。

例如,存在一个庭院多个草地的情况,割草机器人在一个工作区域完成工作后,需要通过非草地工作区域的通道区域前往另一个工作区域进行工作,而需要通过的通道区域,往往处于墙面、树木、篱笆等稍高的物体旁,这些物体对于定位信号的传播具有严重的阻塞效果,即割草机器人在通道区域内失去准确的定位从而偏离行向。

因而,在存在障碍物时,如何顺利通过非工作区域之间的通道区域是较为重要的问题。

发明内容

本申请提供一种控制方法和割草机器人,用以顺利通过非工作区域之间的通道区域。

第一方面,本申请提供一种控制方法,包括:

当目标设备进入目标通道后,按照第一路径行驶并检测所述第一路径上是否存在障碍物;

所述第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的有效区域内行驶,所述第一路径对应的有效区域为以所述第一路径为中心,在所述第一路径的左右外扩预设长度后形成的区域;

若是,控制所述目标设备绕开所述障碍物并在所述第一路径对应的有效区域内行驶,以到达所述目标通道的末端点;

若否,在所述目标通道内规划其他路径,并控制所述目标设备按照所述其他路径行驶,以到达所述目标通道的末端点。

可选的,所述检测所述第一路径上是否存在障碍物,具体包括:

所述目标设备处于视觉辅助模式时,通过视觉检测方式和碰撞检测方式检测所述第一路径上是否存在障碍物;

所述第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的有效区域内行驶,具体包括:

所述第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的第一有效区域内行驶;

所述第一路径对应的第一有效区域为以所述第一路径为中心,在所述第一路径的左右外扩第一长度后形成的区域。

可选的,所述检测所述第一路径上是否存在障碍物,具体包括:

所述目标设备未处于视觉辅助模式时,通过碰撞检测方式检测所述第一路径上是否存在障碍物;

所述第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的有效区域内行驶,具体包括:

所述第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的第二有效区域内行驶;

所述第一路径对应的第二有效区域为以所述第一路径为中心,在所述第一路径的左右外扩第二长度后形成的区域。

可选的,所述控制所述目标设备按照所述其他路径行驶,以到达所述目标通道的末端点,具体包括:

所述目标设备的定位信号的强度低于预设值时,控制所述目标设备按照所述其他路径行驶,并检测所述其他路径上是否存在障碍物;

若否,控制所述目标设备保持所述其他路径行驶,以到达所述目标通道的末端点附近;

若是,控制所述目标设备绕开所述障碍物,并在预设时间后返回原先的行进方向,直至到达所述目标通道的末端点附近。

可选的,所述控制所述目标设备绕开所述障碍物,具体包括:

控制所述目标设备按照与所述障碍物相对于所述目标设备相反的方向,行驶;

其中,障碍物位于目标设备的左前方时,障碍物相对于目标设备的方向相反的方向为所述目标设备的右前方;

障碍物位于目标设备的右前方时,障碍物相对于目标设备的方向相反的方向为所述目标设备的右前方。

可选的,所述第一路径为避障地图中预先规划的路径;

所述第一路径上存在障碍物时,所述方法还包括:

获取所述障碍物的位置,在所述避障地图中的相应位置添加障碍物标识。

可选的,所述方法还包括:

所有路径无法到达所述目标通道的末端点时,进行报错。

可选的,所述所有路径无法到达目标通道的末端点时,具体包括:

所有路径无法到达目标通道的末端点时,重新检测所述第一路径对应的有效区域内是否存在障碍物;

重试预设次数后无法到达所述目标通道的末端点时,进行报错。

可选的,目标设备进入目标通道之前,所述方法还包括:

接收到移动指令时,根据所述目标设备的当前区域以及所述移动指令中的目标区域生成第二路径,控制所述目标设备按照所述第二路径行驶至所述当前区域靠近所述目标通道的目标点;

所述目标设备到达所述目标点后,控制所述目标设备进入所述目标通道。

可选的,所述目标设备到达所述目标通道的末端点后,所述方法还包括:

控制所述目标设备进入所述目标区域。

第二方面,本申请提供一种割草机器人,包括:包括:控制器、检测模块、规划模块;

所述控制器,用于当割草机器人进入目标通道后,控制割草机器人按照第一路径行驶;

所述检测模块,用于在所述割草机器人按照第一路径行驶时检测所述第一路径上是否存在障碍物,并在所述第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的有效区域内行驶,所述第一路径对应的有效区域为以所述第一路径为中心,在所述第一路径的左右外扩预设长度后形成的区域;

所述控制器,还用于在所述割草机器人可以在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的有效区域内行驶时,控制所述割草机器人绕开所述障碍物并在所述第一路径对应的有效区域内行驶,以到达所述目标通道的末端点;

所述规划模块,用于在所述割草机器人无法在绕开所述障碍物的情况下在所述第一路径对应的有效区域内行驶时,在所述目标通道内规划其他路径;

所述控制器,还用于控制所述割草机器人按照所述其他路径行驶,以到达所述目标通道的末端点。

可选的,所述检测模块包括:视觉检测模块和碰撞检测模块;

所述视觉检测模块,用于在所述割草机器人处于视觉辅助模式时,检测所述第一路径上是否存在障碍物;

所述碰撞检测模块,用于在所述割草机器人处于视觉辅助模式时,检测所述第一路径上是否存在障碍物,还用于在所述割草机器人未处于视觉辅助模式时,检测所述第一路径上是否存在障碍物。

可选的,所述视觉检测模块包括视觉采集模块和视觉感知模块;

所述视觉采集模块,用于采集所述第一路径对应的有效区域内的图片;

所述视觉感知模块,用于对所述图片进行分析,以确定所述第一路径上是否存在障碍物。

可选的,所述规划模块包括定位估计模块和路径规划模块;

所述定位估计模块,用于定位所述割草机器人的位置;

所述路径规划模块用于根据所述割草机器人的位置以及目标区域生成其他路线。

第三方面,本申请提供一种电子设备,包括:存储器和处理器;

存储器用于存储指令;处理器用于调用存储器中的指令执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的控制方法。

第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机指令,当电子设备的至少一个处理器执行该计算机指令时,电子设备执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的控制方法。

第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机指令,当电子设备的至少一个处理器执行该计算机指令时,电子设备执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的控制方法。

本申请提供的控制方法和割草机器人,在目标设备进入目标通道后,按照第一路径行驶并检测第一路径上是否存在障碍物,第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶,若是,控制目标设备绕开障碍物并在第一路径对应的有效区域内行驶,以到达目标通道的末端点,若否,在目标通道规划其他路径,并控制目标设备按照其他路径行驶,以到达目标通道的末端点,从而在目标通道内存在障碍物时顺利通过目标通道。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。

图1为本申请一实施例提供的控制方法的流程图;

图2为本申请一实施例提供的控制方法的流程图;

图3为本申请一实施例提供的割草机器人的结构示意图;

图4为本申请一实施例提供的割草机器人的结构示意图;

图5为本申请一实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

正如背景技术的描述,割草机器人在工作过程中通常需要从一个工作区域移动至另一个工作区域,在移动过程中若存在障碍物,会阻塞割草机器人的运动,导致割草机器人偏离原来行向。

针对上述问题,本申请提出了一种控制方法,目标设备进入目标通道后,若目标通道内的第一路径上存在障碍物,判断目标设备是否可以绕开障碍物且保持在第一路径对应的有效区域内行驶,若是,控制目标设备绕开障碍物且在第一路径对应的有效区域内行驶,若否,在目标通道内规划其他路径,从而在目标通道内存在障碍物时顺利通过目标通道。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1示出了本申请一实施例提供的一种控制方法的流程图。如图1所示,以电子设备为执行主体,本实施例的方法可以包括如下步骤:

S101、当目标设备进入目标通道后,按照第一路径行驶并检测第一路径上是否存在障碍物。

实际应用中,目标设备可以为割草机器人,目标通道为两块草地之间的通道区域。目标设备也可以为扫地机器人,目标通道为两块待清洁区域之间的通道区域。通道区域为使用者定义的或机器人预先逻辑定义下的非工作区域且是需要机器人行驶通过的区域,该区域可以是但不限于为普通的砖铺路、石子路、土路、草地等机器人可以通过的或越过的地形区域。

本实施例中,目标设备进入目标通道之后,优先按照第一路径行驶并在按照第一路径行驶过程中实时检测第一路径是否存在障碍物。在第一路径上没有障碍物时,目标设备严格在第一路径上行驶能够到达目标通道的末端点,但是在第一路径上存在障碍物时,目标设备无法严格在第一路径上行驶,则可能无法到达目标通道的末端点。因而实时检测第一路径上是否存在障碍物,以保证目标设备顺利通过目标通道。

实际应用中,割草机器人即自动割草机,分为两个工作阶段,分别为建图阶段和割草阶段。在建图阶段,用户手动控制割草机行走,并通过实时差分定位(RTK)和/或视觉记录位置点或视觉信息建立割草区域的边界地图。割草区域之间的通道,也可以是通过用户手动控制割草机从一个区域行走至另一个区域,记录RTK和/或视觉记录位置点或视觉信息形成的。在割草阶段,会按照建图阶段建立的边界或通道割草。

本示例中,第一路径为避障地图中预先规划的路径,即为用户设置目标通道时,设置的通过该目标通道的最优路线,例如可以为目标通道的中心路径。由于在设计避障地图时,目标通道中可能不存在一些动态障碍物或静态障碍物,而在设计完成避障地图后,目标通道中被放置一些动态障碍物,或者目标设置在进入目标通道后,目标通道中进入一些动态障碍物,当目标设备在目标通道内按照第一路径行驶时,这些动态障碍物和静态障碍物会影响目标设备的正常行驶,因而实时检测第一路径对应的有效区域内是否存在障碍物,以便减少目标设备的碰撞,使得目标设备顺利通过目标通道,其中,动态障碍物可以为行人、宠物等,静态障碍物可以为墙体、石头、花盆或杆状物体等。

在一些实施例中,目标设备在进入目标通道后,可以处于视觉辅助模式,示例的,可以在目标设备进入目标通道后,设置目标设备处于视觉辅助模式,也可以在目标设备进入目标通道之前,设置目标设备处于视觉辅助模式。目标设备处于视觉辅助模式时,可以通过视觉检测方式和碰撞检测方式检测第一路径上是否存在障碍物。视觉检测方式和/或碰撞检测方式检测到第一路径上存在障碍物表示检测到第一路径上存在障碍物,视觉检测方式和碰撞检测方式均未检测到第一路径上存在障碍物表示未检测到第一路径上存在障碍物。实际应用中,视觉检测方式能够检测碰撞检测方式无法识别的不可通行区域,例如泳池等,也可以识别动态障碍物和避障地图设计完成后放置在目标通道的静态障碍物。

在一些示例中,通过视觉检测方式检测第一路径上是否存在障碍物可以包括通过视觉传感器、摄像头等检测第一路径上存在障碍物;通过碰撞检测方式检测第一路径上是否存在障碍物可以包括检测是否存在打滑、堵转等以检测第一路径上是否存在障碍物,由于目标设备碰撞到障碍物时可能被卡住或打滑,可以通过检测电流、速度或位置等检测是否存在打滑、堵转。

在另一些实施例中,目标设备在进入目标通道后,可以未处于视觉辅助模式,如果未处于视觉辅助模式即不选择视觉辅助,则在目标通道内行驶的过程中全程不参考视觉信息。此时,可以通过碰撞检测方式检测第一路径上是否存在障碍物。碰撞检测方式检测到第一路径上存在障碍物表示检测到第一路径上存在障碍物;碰撞检测方式未检测到第一路径上存在障碍物表示检测到第一路径上不存在障碍物。

检测到第一路径对应的有效区域内未存在障碍物时,执行步骤S102,检测到第一路径对应的有效区域内存在障碍物时,执行步骤S103。

S102、按照第一路径行驶至目标通道的末端点。

检测到第一路径上未存在障碍物时,继续保持第一路径行驶,由于第一路径是通往目标通道的末端点的路径,在第一路径对应的有效区域内未存在障碍物时,保持第一路径行驶,可以到达目标通道的末端点。

本实施例中,目标通道的末端点可以是目标通道内靠近目标区域的边界线预设距离的点,预设距离可以根据实际情况确定,在此不进行限定。目标通道的末端点也可以是目标通道与目标区域的交界线上的点。其中,目标通道是目标设备从某一位置进入目标区域的通道。

S103、判断是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶。

其中,第一路径对应的有效区域为以第一路径为中心,在第一路径的左右外扩预设长度后形成的区域。

检测到第一路径上存在障碍物时,判断目标设备是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶,即判断目标设备是否可以在第一路径对应的有效区域内绕开障碍物。

在一些实施例中,当目标设备进入目标通道后处于视觉辅助模式时,可以判断目标设备是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的第一有效区域内行驶,第一路径对应的第一有效区域为以第一路径为中心,在第一路径的左右两侧均外扩第一长度后形成的区域。由于目标设备处于视觉辅助模式时,通过视觉检测方式和碰撞检测方式检测第一路径上是否存在障碍物,视觉检测方式更灵敏,且可以在检测到障碍物时控制目标设备向左转或向右转以避免与障碍物发生碰撞,其需要更大的左右缓冲空间,因此第一长度较大,则第一有效区域的面积较大,第一长度可以为1.5m~2.5m,例如2m。

在另一些实施例中,当目标设备进入目标通道后未处于视觉辅助模式时,可以判断目标设备是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的第二有效区域内行驶,第一路径对应的第二有效区域为以第一路径为中心,在第一路径的左右两侧均外扩第二长度后形成的区域。由于目标设备未处于视觉辅助模式时,通过碰撞检测方式检测第一路径对应的第二有效区域内是否存在障碍物,目标设备碰撞到障碍物时可能后退,其所需的左右缓冲空间较小,因而第二长度小于第一长度,第二有效区域的面积小于第一有效区域的面积,第二长度可以为0.5m~1m,例如0.8m。

在一些示例中,可以在检测到第一路径上存在障碍物时,获取障碍物的位置,在避障地图中的相应位置添加障碍物标识,以便根据避障地图重新设置目标设备的行驶路线,提高目标设备顺利通过目标通道的可靠性。

判断目标设备可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,执行步骤S104;判断目标设备无法在避免障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,即障碍物大到目标设备无法在第一路径对应的有效区域内行驶,执行步骤S105。

S104、控制目标设备绕开障碍物并在第一路径对应的有效区域内行驶,以到达目标通道的末端点。

目标设备可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,控制目标设备绕开障碍物保持在第一路径对应的有效区域内行驶,当目标设备绕开障碍物后,可以很快恢复原先的形式路径,即继续沿着第一路径行驶,从而快速到达目标通道的末端点。

S105、在目标通道内规划其他路线,并控制目标设备按照其他路线行驶,以到达目标通道的末端点。

目标设备无法在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,则在目标通道内规划其他路线,并控制目标设备按照其他路径行驶,以便到达目标通道的末端点。其他路径的数量可以为一个或多个。

本实施例中,其他路径的数量为一个,则其他路径为除第一路径之外的且在不存在障碍物的情况下能够到达目标通道的末端点的最优路径,控制目标设备按照其他路径行驶并检测其他路径上是否存在障碍物,不存在障碍物时,按照其他路径行驶至目标通道的末端点,存在障碍物时,判断是否可以在绕开障碍物的情况下在其他路径对应的有效区域内行驶,若是,控制目标设备绕开障碍物并在其他路径对应的有效区域内行驶,直至到达目标通道的末端点,若否,再次在目标通道内规划其他路径,直至找到可以通过目标通道的末端点的路径,以到达目标通道的末端点,若目标通道内所有路径均无法到达目标通道的末端点,可以进行报错,以通知用户移动目标设备。

本实施例中,其他路径的数量为多个,可以根据距离确定各其他路线的优先级,距离越短优先级越高,而后可以按照优先级最高的路线行驶,在优先级最高的路线上行驶的过程中,并实时检测该优先级最高的路线上是否存在障碍物。不存在障碍物时,在该优先级最高的路径上行驶,至目标通道的末端点;存在障碍物时,判断目标设备是否可以在绕开障碍物的情况下在优先级最高的路径对应的有效区域内行驶。若是,控制目标设备绕开障碍物并在优先级最高的路径对应的有效区域内行驶,以到达目标通道的末端点,若否,控制目标设备移动至优先级第二高的路径并按照优先级第二高的路径行驶。在优先级第二高的路径上行驶的过程中实时检测优先级第二高的路径上是否存在障碍物,优先级第二高的路径上不存在障碍物时,在优先级第二高的路径上行驶,至目标通道的末端点,优先级第二高的路径上存在障碍物时,判断目标设备是否可以在绕开障碍物的情况下在优先级第二高的路径对应的有效区域内行驶。若是,控制目标设备绕开障碍物并在优先级第二高的路径对应的有效区域内行驶,若否,控制目标设备移动至优先级第三高的路径并按照优先级第三高的路径行驶,依次类推,直至优先级最低的路径,若优先级最低的路径仍然无法到达目标通道的末端点,则进行报错。

在一些实施例中,目标设备的定位信号较弱,例如定位信号的强度低于预设值时,控制目标设备按照其他路径行驶并实时检测其他路径上是否存在障碍物。若否,控制目标设备保持其他路径行驶,从而到达目标通道的末端点附近,若是,控制目标设备绕开障碍物,并在预设时间返回原先的行进方向,即继续按照其他路径行驶,直至到达目标通道的末端点附近,其中,末端点附近可以是距离末端点预设距离的位置,预设距离可以根据实际情况确定,在此不进行限定。示例的,控制目标设备按照与障碍物相对于目标设备的方向相反的方向行驶,以绕开障碍物,其中,障碍物位于目标设备的左前方时,障碍物相对于目标设备的方向相反的方向为目标设备的右前方;障碍物位于目标设备的右前方时,障碍物相对于目标设备的方向相反的方向为目标设备的左前方。

由于定位信号较弱,则根据定位信号控制目标设备按照规划的其他路径行驶可能不准确,若在行驶过程中没有检测到障碍物,则说明虽然定位不准确,但不准确的定位指导目标设备走的通道也是可以通行的,不准确的定位直到目标设备走的通道例如可以为非常开阔的马路通道。若在行驶过程中检测到障碍物,则说明不准确的定位指导目标设备进入不太恰当的路径,可以控制目标设备向障碍物相对于目标设备的方向相反的方向行驶,以绕开障碍物,而后返回原先的行进方向,以便到达目标通道的末端点附近,由于检测障碍物是实时检测的,可以实时调整目标设备的行进方向,并在预设时间后返回原先的行进方向,直至到达目标通道的末端点附近。

例如,由于不准确的定位指导目标设备在行驶过程中进入窄小的且两端都是墙体的通道,例如2m的通道,在T1时刻检测到目标设备的左前方存在障碍物(墙体)时,控制目标设备向右前方行驶,T2时刻返回原先的行进方向,即尝试向不准确的定位指导的路径运动,若该路径上不再存在障碍物则可以按照该路径继续行驶并到达目标通道的末端点附近,若该路径上还存在障碍物,则会重复上述的躲避墙体的行为,直至到达目标通道的末端点附近。可以理解,目标设备在反复重复上述动作时,可能会形成类似于闪电前行的路径。

在另一些实施例中,目标设备的定位信号强度高于或等于预设值时,可以按照其他路径行驶,以到达目标通道的末端点。

在一些实施例中,若所有路径均无法到达目标通道的末端点时,进行报错,以及时告知用户移动目标设备。示例的,可以在所有路径无法到达目标通道的末端点时,重新检测第一路径对应的有效区域是否存在障碍物,重试预设次数后,仍无法到达目标通道的末端点,进行报错,即,重新执行步骤S101-S105,重新执行步骤S101-S105预设次数后,仍无法到达目标通道的末端点,进行报错。具体的,可以清空避障地图中的标识,而后重新执行步骤S101-S105。

本申请提供的控制方法,在目标设备进入目标通道后,按照第一路径行驶并检测第一路径上是否存在障碍物,第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶,若是,控制目标设备绕开障碍物并在第一路径对应的有效区域内行驶,若否,在目标通道规划其他路径,并控制目标设备按照其他路径行驶,以到达目标通道的末端点,从而在目标通道内存在障碍物时顺利通过目标通道。

图2示出了本申请一实施例提供的一种控制方法的流程图。如图2所示,以电子设备为执行主体,本实施例的方法可以包括如下步骤:

S201、接收到移动指令时,根据目标设备的当前区域以及移动指令中的目标区域生成第二路径,控制目标设备按照第二路径行驶至当前区域靠近目标通道的目标点。

实际应用中,目标设备为割草机器人,割草机器人的当前区域可以是一块草地,也可以是草地之间的通道,割草机器人在当前区域时,可以处于割草模式,也可以处于其他模式,其他模式例如可以是待机模式、关机模式等。

本实施例中,目标设备在接收到移动指令时,可以根据目标设备的当前区域以及目标区域生成第二路径,具体的,可以根据当前位置以及目标区域生成第二路径。

可选的,移动指令可以是规划法控制目标设备的一条指令,既可以来源于用户对目标设备的控制,也可以来源于目标设备预设逻辑中设定的时空间任务;目标区域指的是使用者定义或目标设备预设逻辑定义的要进行目标行为的工作区域,目标行为例如为割草行为,则该目标区域可以是草地也可以是任何的用户或目标设备预设逻辑中定义的可以割草工作或其他模式工作的任何地形区域。

本示例中,当前区域靠近目标通道的目标点可以是当前区域内靠近目标通道的边界线预设距离的点,预设距离可以根据实际情况确定,在此不进行限定。当前区域靠近目标通道的目标点也可以是当前区域与目标通道的交界线上的点。在生成第二路径后,控制目标设备按照第二路径行驶至当前区域靠近目标通道的目标点,第二路径即目标设备从当前位置通向目标点的路径。

S202、目标设备到达目标点后,控制目标设备进入目标通道。

本实施例中,目标设备到达目标点后,控制目标设备从目标点向目标通道的方向行驶,以进入目标通道。

S203、当目标设备进入目标通道后,按照第一行驶路径行驶并检测第一路径上是否存在障碍物。

检测到第一路径上未存在障碍物时,执行步骤S204,检测到第一路径上存在障碍物时,执行步骤S205。

S204、按照第一路径行驶至目标通道的末端点。

S205、判断是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶。

其中,第一路径对应的有效区域为以第一路径为中心,在第一路径的左右外扩预设长度后形成的区域。

判断目标设备可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,执行步骤S206;判断目标设备无法在避免障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,执行步骤S207。

S206、控制目标设备绕开障碍物并在第一路径对应的有效区域内行驶,以到达目标通道的末端点。

S207、在目标通道内规划其他路线,并控制目标设备按照其他路线行驶,以到达目标通道的末端点。

其中,步骤S206与图1实施例中的步骤S104实现方式类似,步骤S207与图1实施例中的步骤S105实现方式类似,本实施例此处不再赘述。

S208、目标设备到达目标通道的末端点后,控制目标设备进入目标区域。

目标设备到达目标通道的末端点后,表明目标设备顺利通过目标通道,此时可以控制目标设备进入目标区域。

示例的,可以先控制目标设备驶向目标通道与目标区域交界处的一个点,当确定目标设备到达该点时,若目标设备处于视觉辅助模式,可以关闭视觉辅助模式,结束通道感知工作,通道通过完毕。而后,控制目标设备进入目标区域。

本申请提供的控制方法,根据目标设备的当前区域和待到达的目标区域生成第二路径,并控制目标设备按照第二路径行驶至当前区域靠近目标通道的目标点,目标设备到达目标点后,控制目标设备进入目标通道,而后按照第一路径行驶并检测第一路径上是否存在障碍物,第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶,若是,控制目标设备绕开障碍物并在第一路径对应的有效区域内行驶,若否,在目标通道规划其他路径,并控制目标设备按照其他路径行驶,以到达目标通道的末端点,从而在目标通道内存在障碍物时顺利通过目标通道。

图3示出了本申请一实施例提供的一种割草机器人的结构示意图,如图3所示,本实施例的割草机器人10用于实现上述任一方法实施例中对应于目标设备的操作,本实施例的割草机器人10包括:

控制器11、检测模块12、规划模块13;

控制器11,用于当割草机器人进入目标通道后,控制割草机器人按照第一路径行驶;

检测模块12,用于在割草机器人按照第一路径行驶时检测第一路径上是否存在障碍物,并在第一路径上存在障碍物时,判断是否可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶,第一路径对应的有效区域为以第一路径为中心,在第一路径的左右外扩预设长度后形成的区域;

控制器11,还用于在割草机器人可以在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,控制割草机器人绕开障碍物并在第一路径对应的有效区域内行驶,以到达目标通道的末端点;

规划模块13,用于在割草机器人无法在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,在目标通道内规划其他路径;

控制器11,还用于控制割草机器人按照其他路径行驶,以到达目标通道的末端点。

可选的,如图4所示,检测模块12包括视觉检测模块121和碰撞检测模块122,视觉检测模块121用于在割草机器人处于视觉辅助模式时,检测第一路径上是否存在障碍物,碰撞检测模块122用于在割草机器人处于视觉辅助模式时,检测第一路径上是否存在障碍物以及在割草机器人未处于视觉辅助模式时,检测第一路径上是否存在障碍物。

示例的,视觉检测模块121包括视觉采集模块和视觉感知模块,视觉采集模块用于在视觉检测模块开启时。例如视觉采集模块和视觉感知模块均开始时采集第一路径对应的有效区域内的图片,视觉感知模块用于对图片进行分析,以确定第一路径上是否存在障碍物。

可选的,如图4所示,规划模块13包括定位估计模块131和路径规划模块132,割草机器人在接收到移动指令后,定位估计模块131定位割草机器人的当前位置,路径规划模块132根据割草机器人的当前位置和移动指令中的目标区域生成第二路径,控制目标设备按照第二路径行驶至当前区域靠近目标通道的目标点,从而在定位估计模块131和路径规划模块132的共同作用下控制目标设备行驶至当前区域边缘内的某个起始点,当定位估计模块131和路径规划模块132确定目标设备到达该起始点,即目标点时,控制器11控制目标设备开启非工作过通道模式,目标设备在到达目标点之前,可以处于工作割草模式或其他模式。而后,控制器11按照路径规划模块生成的第二路径进入非工作区域(目标通道)。

可选的,在割草机器人无法在绕开障碍物的情况下在第一路径对应的有效区域内行驶时,定位估计模块131定位割草机器人的位置,路径规划模块132在目标通道内规划其他路径。

当定位估计模块正常运行(输出可靠的固定解)时,定位估计模块131和路径规划模块132能够共同计算最优路径,此时视觉检测模块121可以负责对割草机器人行驶的其他路径上的静动态障碍物进行识别,指导割草机器人绕开障碍物,此处的障碍物主要分为两种,一种是以“墙体、石头、花盆和杆状物体”为主的静态障碍物,此类障碍物一般是用户不希望割草机器人撞击或跃过的物体;另一种是以“行人、宠物”为主的动态障碍物。

当定位估计模块131由于RTK信号较弱不能正常运行时,路径规划模块132仍然认为割草机器人的定位准确,同时也会按照以上的逻辑避障。如果一直没有障碍物,则说明虽然定位不准确,但是不准确的定位指导走的通道也是可通行的(比如非常开阔的马路通道);如果定位不准确,导致割草机器人向障碍物运动了(比如窄小的两端都是墙体的通道,宽2m),则视觉检测模块121会向路径规划模块132传递墙体(障碍物)具体位置,路径规划模块132指导割草机器人向相反方向运动绕开,但是每过M秒后会尝试向原先的路径(其他路径)尝试运动,如果视觉检测模块121认为其他路径上不再存在障碍物,则继续在其他路径上运动;否则,则会重复上述避墙体(障碍)行为。

可选的,在割草机器人到达目标通道的末端点后,控制器11还可以控制割草机器人进入目标区域,实际应用中,目标区域和当前区域可以为两块草地。

实际应用中,当定位估计模块131正常运行时,当机器人到达目标点,则通道感知结束工作,通道通过完毕;当定位估计模块131信号弱无法正常工作时,视觉检测模块121会在行驶到通道末端附近的时候,寻找最近的草地区域,其中视觉检测模块121不仅可以识别哪些区域可以走,还可以识别这些区域的大致类别,比如沥青路,石子路,土路,草地等,并结合路径规划模块132行驶到该最近的草地区域,强行结束通道行驶,保证机器人能够实现工作区域到工作区域的行驶闭环。

本申请实施例提供的割草机器人10,可执行上述方法实施例,其具体实现原理和技术效果,可参见上述方法实施例,本实施例此处不再赘述。

图5示出了本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。如图5所示,该电子设备20,用于实现上述任一方法实施例中对应于目标设备的操作,本实施例的电子设备20可以包括:存储器21,处理器22和通信接口23。

存储器21,用于存储计算机指令。该存储器21可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可能还包括非易失性存储(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

处理器22,用于执行存储器存储的计算机指令,以实现上述实施例中的控制方法。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。该处理器22可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

可选地,存储器21既可以是独立的,也可以跟处理器22集成在一起。

通信接口23,可以与处理器22连接。处理器22可以控制通信接口23来实现信号的接收和发送的功能。

本实施例提供的电子设备可用于执行上述的控制方法,其实现方式和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。

本申请还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机指令,计算机指令被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。

本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。设备的至少一个处理器可以从计算机可读存储介质中读取该计算机指令,至少一个处理器执行该计算机指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

本申请实施例还提供一种芯片,该芯片包括存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机指令,所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机指令,使得安装有所述芯片的设备执行如上各种可能的实施方式中所述的方法。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

相关技术
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