远程操作机器人脱困方法、装置、终端及存储介质

【技术领域】

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种远程操作机器人脱困方法、装置、终端及存储介质。

【背景技术】

随着机器人技术的发展，现在具有自主移动能力的机器人已经越来越趋向无人化、自动化、远程化等。然而，当机器人在楼宇中执行任务时，会遇到各种情况导致自身无法继续前进。例如：当机器人运行到某处楼道死角，处于卡死状态，导致无法正常运行；或者当机器人在窄道遇到多个机器人，陷入无法避让的情况，也会影响正常运行；又或者当机器人丢定位，人工无法判断在某一楼层时，造成机器人丢失。因此，机器人因陷入卡死状态而导致无法正常运行成为一个亟需解决的问题。

鉴于此，实有必要提供一种远程操作机器人脱困方法、装置、终端及存储介质以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种远程操作机器人脱困方法、装置、终端及存储介质，旨在改善机器人因陷入卡死状态而导致无法正常运行的问题，使得机器人脱困，恢复正常运行。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种远程操作机器人脱困方法，包括以下步骤：

建立操作端与机器人的远程网络连接；

将所述机器人的运行状态实时发送至所述操作端，并将所述运行状态显示在所述操作端的显示界面上；其中，所述运行状态包括所述机器人的定位信息以及朝向角度信息；

通过所述操作端的显示界面获取操作指令，并将所述操作指令发送至所述机器人；其中，所述操作指令包括所述机器人的运行速度、每秒运行距离、运动方向与转动角度；

控制所述机器人根据所述操作指令运行，直至解除机器人当前困境。

在一个优选实施方式中，所述建立操作端与所述机器人的远程网络连接步骤包括子步骤：

建立操作端与云端的网络连接；

通过所述云端建立所述云端与所述机器人的网络连接。

在一个优选实施方式中，所述建立与所述机器人的远程网络连接步骤还包括子步骤：

判断所述操作端与所述机器人的网络连接是否成功，若未连接成功，则通过内网建立所述操作端与所述机器人的直联。

在一个优选实施方式中，所述通过所述操作端的显示界面获取操作指令，并将所述操作指令发送至所述机器人步骤中包括：根据所述运行状态自动生成所述机器人的脱困步骤，生成相应的操作指令。

在一个优选实施方式中，还包括：通过所述操作端的显示界面实时接收遥控指令，并同步发送至所述机器人上；其中，所述遥控指令包括上下左右方向控制及速度控制。

在一个优选实施方式中，所述速度控制的规则为线性运动或缓入运动。

在一个优选实施方式中，还包括以下步骤：判断所述机器人是否定位丢失，若结果为是，则控制所述机器人回到开机点恢复定位。

本发明第二方面提供一种远程操作机器人脱困装置，包括：

远程连接模块，用于建立操作端与机器人的远程网络连接；

状态同步模块，用于将所述机器人的运行状态实时发送至所述操作端，并将所述运行状态显示在所述操作端的显示界面上；其中，所述运行状态包括所述机器人的定位信息以及朝向角度信息；

指令下达模块，用于通过所述操作端的显示界面获取操作指令，并将所述操作指令发送至所述机器人；其中，所述操作指令包括所述机器人的运行速度、每秒运行距离、运动方向与转动角度；

运行控制模块，用于控制所述机器人根据所述操作指令运行，直至解除机器人当前困境。

本发明第三方面提供了一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的远程操作机器人脱困程序，所述远程操作机器人脱困程序被所述处理器执行时实现如上述实施方式中任一项所述的远程操作机器人脱困方法的各个步骤。

本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有远程操作机器人脱困程序，所述远程操作机器人脱困程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的远程操作机器人脱困方法的各个步骤。

本发明提供的远程操作机器人脱困方法，首先通过操作端建立与机器人的远程网络连接，同步机器人的运行状态，当机器人陷入卡死状态时，通过机器人的运行状态将机器人的定位与运行角度可视化的显示在地图上，并且通过操作端的显示界面进行显示。然后操作端根据机器人在地图上的位置与卡死状态，向机器人下达具体的操作指令，从而控制机器人按照操作指令脱离当前空间，直至脱困脱离卡死状态，有效的解决了机器人因陷入卡死状态而无法正常运行的问题，通过远程操作，操作过程简单，处理效率高。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明提供的远程操作机器人脱困方法的流程图；

图2为本发明提供的远程操作机器人脱困装置的框架图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本发明的实施例中，第一方面提供一种远程操作机器人脱困方法，用于远程对机器人进行操控，使机器人脱离当前的卡死状态，从而恢复正常运行。

如图1所示，本方法包括以下步骤S11-S14。

步骤S11，建立操作端与机器人的远程网络连接。

在本步骤中，技术人员可通过操作端与机器人建立远程连接。其中，操作端可以是web(WorldWide Web，万维网)平台，也可以是APP、小程序等。操作端可以依托与计算机、笔记本电脑、手机、平板电脑等终端设备上，技术人员则可通过终端设备的显示界面进行相应的操作。

举例来说，技术人员在操作端通过Websocket(基于TCP的全双工通信协议)、HTTP或者HTTPS(HyperText Transfer Protocol over SecureSocket Layer，超文本传输安全协议)等通信协议与机器人的通信装置建立远程网络连接，从而使得操作端与机器人之间可进行双向数据的传输。其中，操作端包括但不限于：台式计算机、笔记本电脑、手机、平板电脑及其他具有web浏览功能的电子设备，且操作端具有一个可显示信息的显示界面。具体的，步骤S11包括以下步骤：

首先，建立操作端与云端的网络连接。具体的，通过技术人员在操作端经过权限验证后与云端服务器连接，并进入到云端服务器对应的控制中心内。

然后，通过云端建立云端与机器人的网络连接。具体的，用户通过云端服务器的控制中心可与一个或者多个机器人同时建立远程连接，这其中，云端服务器起到了一个代理连接的作用。因此，通过将云端作为操作端与机器人之间的连接代理层，实现数据在云端的中转传输与同步。避免当多个操作端分多次的与同一个机器人连接时，该机器人需要与每一个操作端都建立连接，从而造成数据同步浪费。因此，通过云端作为中转，具有至少两个优点：一是减少了机器人与多方操作端建立连接数据同步浪费的问题；二是由云端进行权限控制，使得机器人与外界设备的网络连接更为安全。

进一步的，步骤S11还包括子步骤：判断操作端与机器人的网络连接是否成功，若未连接成功，则通过内网建立操作端与机器人的直联。具体的，当出现云端服务器不能建立连接时，包括但不限于操作端与云端的权限验证失败以及云端网络不能连接的情形。此时，可使用操作端内网服务直联机器人，实现远程操作机器人的功能。当然，在内网的连接中，也可设置于机器人连接的权限设置。

步骤S12，将机器人的运行状态实时发送至操作端，并将运行状态显示在操作端的显示界面上；其中，运行状态包括机器人的定位信息以及朝向角度信息。

在本步骤中，技术人员可在操作端的显示界面上将机器人的运行状态可视化，然后与预设的楼宇地图进行比对，判断机器人所处的环境中是否存在着障碍物或者机器人是否面向楼宇的死角。当然，还可根据该机器人的定位信息获取系统中处于该楼宇中的其他机器人的定位信息，并均可视化的显示在同一地图上，判断是否多个机器人在窄道中相遇，陷入无法避让的情形。

步骤S13，通过操作端的显示界面获取操作指令，并将操作指令发送至机器人；其中，操作指令包括机器人的运行速度、每秒运行距离、运动方向与转动角度。

在本步骤中，操作端可接收技术人员根据自身判断发送的操作指令，也可自动根据机器人所处的状态自动生成操作指令。在一个实施例中，可调取机器人先前的历史运动路径或者驱动装置先前的驱动参数，然后根据历史运动路径倒退，直至机器人能够正常运行，或者根据驱动参数进行逆向驱动，直至机器人脱困。当然，还有其他可根据机器人的定位信息生成机器人脱困的操作指令的方法，本实施例在此不做限定。其中，向机器人发送操作指令的方式有以下两种：

第一种是方式通过web平台远程操控，根据运行状态自动生成机器人的脱困步骤，生成相应的操作指令。即根据机器人在环境中的位置、以及与环境物体的相对位置关系生成机器人移动到较大范围空间的移动路径，然后再根据机器人当前在环境中的朝向角度与移动路径生成包括机器人的驱动参数的操作指令，然后将该操作指令一次性的发送至机器人，使机器人能够按照操作指令中的驱动参数执行步骤，从而使得机器人脱困。

第二种方式通过APP或小程序的操作端的显示界面实时接收遥控指令，并同步发送至机器人上；其中，遥控指令包括上下左右方向控制及速度控制。具体的，技术人员可按压键盘上的上下左右四个方向键来向机器人发送相应的移动指令，或者在显示界面上机器人的周围设置上下左右四个虚拟箭头，技术人员通过点击虚拟箭头对机器人不断的实时发送相应的移动指令，机器人接收操作指令后实时的改变自己的角度与位置，并且同步将自身的位置与运动信息发送至操作端的显示界面上，从而通过技术人员的直接控制来完成机器人的脱困。其中，对于机器人的速度控制的规则为线性运动或缓入运动。线性运动即将线性运动映射到横向移动上，每次移动的距离都相等，即匀速运动，表现在位移时间图中为斜率恒定的直线。缓入运动即将缓入映射到横向移动上，运动速度逐渐变快，即匀加速运动，表现在位移时间图中为向上的抛物线。

继续执行步骤S14，控制机器人根据操作指令运行，直至解除机器人当前困境。

具体的，机器人在接收到操作端发送的操作指令后，根据操作指令进行相应的运动。当操作指令执行完毕后，判断自身是否已经脱离卡死状态且能正常运行，若还未脱困，则在此同步自身当前的运行状态至操作端，然后由操作端再根据机器人当前的状态下发新的操作指令，直至机器人脱困。

进一步的，在一个实施例中，本方法还包括步骤：判断机器人是否定位丢失，若结果为是，则控制机器人回到开机点恢复定位，从而解决因机器人丢定位，人工无法判断机器人在某一楼层时导致机器人丢失的问题。需要说明的是，楼宇中设有多个不同的开机点，每个开机点均设有唯一编号，当机器人到达任一开机点建立与开机点的联系时，通过该开机点的位置信息来确定机器人的位置信息。

综上所述，本发明提供的远程操作机器人脱困方法，首先通过操作端建立与机器人的远程网络连接，同步机器人的运行状态，当机器人陷入卡死状态时，通过机器人的运行状态将机器人的定位与运行角度可视化的显示在地图上，并且通过操作端的显示界面进行显示。然后操作端根据机器人在地图上的位置与卡死状态，向机器人下达具体的操作指令，从而控制机器人按照操作指令脱离当前空间，直至脱困脱离卡死状态，有效的解决了机器人因陷入卡死状态而无法正常运行的问题，通过远程操作，操作过程简单，处理效率高。

本发明第二方面提供一种远程操作机器人脱困装置100，用于连接操作端与机器人，从而使得技术人员能够通过操作端建立与机器人的远程联系，进而控制机器人脱困。需要说明的是，远程操作机器人脱困装置的实现原理及实施方式与实施方式可参考上述的远程操作机器人脱困方法，故以下不再赘述。

如图2所示，远程操作机器人脱困装置100，包括：

远程连接模块10，用于建立操作端与机器人的远程网络连接；

状态同步模块20，用于将机器人的运行状态实时发送至操作端，并将运行状态显示在操作端的显示界面上；其中，运行状态包括机器人的定位信息以及朝向角度信息；

指令下达模块30，用于通过操作端的显示界面获取操作指令，并将操作指令发送至机器人；其中，操作指令包括机器人的运行速度、每秒运行距离、运动方向与转动角度；

运行控制模块40，用于控制机器人根据操作指令运行，直至解除机器人当前困境。

本发明第三方面提供了一种终端(图中未示出)，终端包括存储器、处理器以及存储在存储器并可在处理器上运行的远程操作机器人脱困程序，远程操作机器人脱困程序被处理器执行时实现如上述实施方式中任一项所述的远程操作机器人脱困方法的各个步骤。

本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质(图中未示出)，计算机可读存储介质存储有远程操作机器人脱困程序，远程操作机器人脱困程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的远程操作机器人脱困方法的各个步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统或装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统或装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。