一種自主機器人的碰撞檢測方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及機器人技術領域，更具體地說，涉及一種自主機器人的碰撞檢測方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，能夠為家庭或其他場所提供輔助工作的自主機器人被越來越多的人所接受。自助機器人在使用過程中或多或少都會遇到碰撞的問題，當發(fā)生碰撞后需要及時采取相應的措施避免影響其正常工作，因此對碰撞情況進行及時檢測是保證其正常工作的必要前提。

【發(fā)明內容】

[0003]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N自主機器人的碰撞檢測方法、裝置及系統(tǒng)，用于對碰撞情況進行判斷，作為其發(fā)生碰撞后采取相應措施的依據(jù)，以保證其正常工作。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0005]—種自主機器人的碰撞檢測方法，包括如下操作:
[0006]對所述自主機器人的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合，得到所述自主機器人的姿態(tài)信息；
[0007]對所述加速度數(shù)據(jù)進行比力換算，得到所述自主機器人的比力信息；
[0008]將所述比力信息進行坐標變換，得到各個軸向的坐標比力信息；
[0009]將所述姿態(tài)信息和所述坐標比力信息作為比對依據(jù)，將所述比對依據(jù)與預設的模糊規(guī)則表進行比對得到所述自主機器人的碰撞情況。
[0010]可選的，所述對所述加速度數(shù)據(jù)和所述角速度數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合，包括:
[0011]對所述加速度數(shù)據(jù)和所述角速度數(shù)據(jù)進行卡爾曼濾波處理，以進行數(shù)據(jù)融合。
[0012]可選的，所述將所述比對依據(jù)與預設的模糊規(guī)則表進行比對得到所述自主機器人的碰撞情況，包括:
[0013]將所述姿態(tài)信息與所述模糊規(guī)則表的多個預設姿態(tài)信息閾值、將所述坐標比力信息與所述模糊規(guī)則表的多個預設坐標比力信息閾值分別進行比較，根據(jù)比較結果得到所述碰撞情況。
[0014]可選的，所述將所述比力信息進行坐標變換，得到各個軸向的坐標比力信息，包括:
[0015]將所述比力信息進行歐拉角坐標變換，得到大地坐標系下的各個軸向的坐標比力
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[0016]可選的，還包括:
[0017]根據(jù)所述自主機器人的位置信息和所述碰撞情況得到碰撞地點。
[0018]—種自主機器人的碰撞檢測裝置，包括數(shù)據(jù)融合模塊、比力換算模塊、坐標變換模塊和查表模塊，其中:
[0019]所述數(shù)據(jù)融合模塊用于對所述加速度數(shù)據(jù)和所述角速度數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合，得到所述自主機器人的姿態(tài)信息；
[0020]所述比力換算模塊對所述加速度數(shù)據(jù)進行比力換算，得到所述自主機器人的比力信息；
[0021]所述坐標變換模塊用于將所述比力信息進行坐標變換，得到各個軸向的坐標比力信息；
[0022]所述查表模塊用于將所述姿態(tài)信息和所述坐標比力信息作為比對依據(jù)，將所述比對依據(jù)與預設的模糊規(guī)則表進行比對得到所述自主機器人的碰撞情況。
[0023]可選的，所述數(shù)據(jù)融合模塊為卡爾曼濾波模塊。
[0024]可選的，所述查表模塊用于將所述姿態(tài)信息與所述模糊規(guī)則表的多個預設姿態(tài)信息閾值、將所述坐標比力信息與所述模糊規(guī)則表中所列的多個預設坐標比力信息閾值分別進行比較，根據(jù)比較結果得到所述碰撞情況。
[0025]可選的，還包括碰撞地點計算模塊，其中:
[0026]所述碰撞地點計算模塊用于根據(jù)所述自主機器人的位置信息和所述碰撞情況得到碰撞地點。
[0027]—種自主機器人的碰撞檢測系統(tǒng)，包括慣性傳感器和如權利要求6?9任一項所述的碰撞檢測裝置，其中:
[0028]所述慣性傳感器用于獲取所述加速度數(shù)據(jù)和所述角速度數(shù)據(jù)。
[0029]從上述技術方案可以看出，本申請公開了一種自主機器人的碰撞檢測方法、裝置及系統(tǒng)，該方法、裝置及系統(tǒng)將獲取的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)進行計算，通過數(shù)據(jù)融合得到自主機器人的姿態(tài)信息，通過坐標變換得到自主機器人的坐標比力信息，然后根據(jù)該姿態(tài)信息和坐標比力信息對預設的模糊規(guī)則表進行查表操作，從而得到該自主機器人的碰撞情況，進而夠根據(jù)該碰撞情況采取相應措施，以保證自主機器人能夠正常工作。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本申請實施例提供的一種自主機器人的碰撞檢測方法的流程圖；
[0032]圖2為本申請另一實施例提供的一種自主機器人的碰撞檢測方法的流程圖；
[0033]圖3為本申請又一實施例提供的一種自主機器人的碰撞檢測裝置的示意圖；
[0034]圖4為本申請又一實施例提供的一種自主機器人的碰撞檢測裝置的示意圖；
[0035]圖5為本申請又一實施例提供的一種自主機器人的碰撞檢測系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0037]實施例一
[0038]圖1為本申請實施例提供的一種自主機器人的碰撞檢測方法的流程圖。
[0039]如圖1所示，本實施例提供的碰撞檢測方法包括如下步驟:
[0040]SlOl:計算自主機器人的姿態(tài)信息。
[0041]在獲取該自主機器人的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)后，將兩者進行數(shù)據(jù)融合，得到自主機器人的姿態(tài)信息。
[0042]加速度數(shù)據(jù)即在三個軸向上的加速度數(shù)據(jù)，角速度數(shù)據(jù)為三個軸向上的角速度數(shù)據(jù)。然后通過卡爾曼濾波算法進行數(shù)據(jù)融合，從而得到該姿態(tài)信息。
[0043]S102:對加速度數(shù)據(jù)進行比力換算。
[0044]對加速度數(shù)據(jù)進行比力換算，優(yōu)選將上述的三個軸向上的加速度數(shù)據(jù)。進行計算，得到三個軸向上的比力信息。比力等于加速度乘以重力加速度，用于表征在三個軸向上的受力情況。
[0045]S103:將比力信息進行坐標系變換。
[0046]將該比力信息進行角坐標變換，優(yōu)選將其坐標系通過歐拉角坐標變換方法變換為表征實際地理位置的大地坐標系下的比力信息，為了便于區(qū)別，將變換后的比力信息作為大地坐標比力信息。
[0047]S104:根據(jù)預設的模糊規(guī)則表得到碰撞情況。
[0048]該模糊規(guī)則表為根據(jù)工程實踐得到的一個二維的數(shù)表，其中包括多個預設姿態(tài)信息閾值和多個預設大地坐標比力信息閾值，還包括多個與上述兩個參數(shù)對照的碰撞情況，該碰撞情況包括前向碰撞、后向碰撞、左向碰撞、右向碰撞和抬起空轉。
[0049]在對該模糊規(guī)則表進行查表時，分別將姿態(tài)信息與多個預設姿態(tài)信息閾值進行一一對比，并同時將大地坐標比力信息與多個預設姿態(tài)信息閾值一一對比，當該姿態(tài)信息與某一預設姿態(tài)信息閾值相匹配，且同時該大地坐標比力信息與某一預設大地坐標比力信息閾值相匹配時，則判斷此時發(fā)生同時與該某一預設姿態(tài)信息閾值和該某一預設大地坐標比力信息閾值相對應的碰撞情況。從而確定當前自主機器人是發(fā)生什么樣的碰撞。
[0050]從上述技術方案可以看出，本實施例提供了一種自主機器人的碰撞檢測方法，該方法將獲取的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)進行計算，通過數(shù)據(jù)融合得到自主機器人的姿態(tài)信息，通過坐標變換得到自主機器人的坐標比力信息，然后根據(jù)該姿態(tài)信息和坐標比力信息對預設的模糊規(guī)則表進行查表操作，從而得到該自主機器人的碰撞情況，進而夠根據(jù)該碰撞情況采取相應措施，以保證自主機器人能夠正常工作。
[0051]實施例二
[0052]在檢測到自主機器人的碰撞情況后，如果還能夠得到該碰撞情況發(fā)生的地點后，就能夠根據(jù)其所處空間的具體情況采取相應避讓措施，例如碰到墻壁后可以采取掉頭或者后退，當碰到較小障礙物的時候可以選擇直接越過或轉向以避開，為此，本申請還提供了以下的實施例以確定碰撞地點。
[0053]圖2為本申請另一實施例提供的一種自主機器人的碰撞檢測方法的流程圖。
[0054]本實施例提供的碰撞檢測方法是在上一實施例的基礎上做了部分改進，完成的流程圖如圖2所不。
[0055]S201:計算自主機器人的姿態(tài)信息。
[0056]在獲取該自主機器人的加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)后，將兩者進行數(shù)據(jù)融合，得到自主機器人的姿態(tài)信息。
[0057]加速度數(shù)據(jù)即在三個軸向上的加速度數(shù)據(jù)，角速度數(shù)據(jù)為三個軸向上的角速度數(shù)據(jù)，記為。然后通過卡爾曼濾波算法進行數(shù)據(jù)融合，從而得到該姿態(tài)信息。
[0058]S202:對加速度數(shù)據(jù)進行比力換算。
[0059]對加速度數(shù)據(jù)進行比力換算，即將上述的三個軸向上的加速度數(shù)據(jù)進行計算，得到三個軸向上的比力信息。比力等于加速度乘以重力加速度，用于表征在三個軸向上的受力情況。
[0060]S203:將比力信息進行坐標系變換。
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