CN111880525B - 机器人避障方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种机器人避障方法、装置、电子设备及可读存储介质，涉及机器人管理技术领域。该方法包括：在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围；检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果；根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略。该方案通过基于机器人的当前运行状态确定机器人当前通行前方的避障区域范围，这样使得避障区域范围不是固定的，而是基于机器人的当前运行状态动态改变的，从而确保机器人在不同运行状态下避障区域范围设置的合理性，进而可有效减少障碍物的误检，提高机器人运行过程中的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及机器人管理技术领域，具体而言，涉及一种机器人避障方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
在物流领域中，大多已实现自动化管理，如利用机器人进行货物运输。其中，机器人如自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)是指装备有电磁或光学引导装置，能够按照规定的导引路线行驶，具有安全保护以及各种移载功能，工业应用中不需要驾驶员的运输车。其与物料输送中常用的其他设备相比，AGV不存在传统车间物流运输的局限性，能够实现物流信息化、自动化。
目前，机器人的自主导航技术已经发展成熟，机器人可自主执行一部分搬运、牵引货物的任务，在机器人自主导航执行任务时，为了确保机器人的通行安全，对于障碍物的探测与防碰撞是重要的一环。
目前的做法一般在针对机器人的工作区域，是设置相应的避障区域范围，若机器人在避障区域范围内检测到障碍物则可执行相应的避障策略，以避免机器人与障碍物相撞，这种防碰撞策略其避障区域设置大小会影响机器人的运行效率与运行安全，避障区域范围设置得过大易造成误检测以及使机器人在距离障碍物较远的距离即采取相应的避障策略，影响机器人的运行效率，而避障区域范围设置得过小则机器人运行的安全性也相应减小。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种机器人避障方法、装置、电子设备及可读存储介质，用以提高机器人运行安全性。
第一方面，本申请实施例提供了一种机器人避障方法，所述方法包括：在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围；检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果；根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略。
在上述实现过程中，通过基于机器人的当前运行状态确定机器人当前通行前方的避障区域范围，这样使得避障区域范围不是固定的，而是基于机器人的当前运行状态动态改变的，从而确保机器人在不同运行状态下避障区域范围设置的合理性，进而可有效减少障碍物的误检，提高机器人运行过程中的安全性。
可选地，所述根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，包括：
当所述机器人当前运行状态为处于顶举货物状态时，获取所述机器人顶举的货物的货物信息；
基于所述货物信息确定所述避障区域范围。
在上述实现过程中，基于货物信息来确定避障区域范围，这样可根据货物的不同动态改变避障区域范围，从而可提高机器人处于顶举货物状态时的运行安全性。
可选地，所述货物信息包括所述货物的尺寸，所述基于所述货物信息确定所述避障区域范围，包括：
基于所述货物的尺寸确定所述机器人的区域扫描角度；
基于所述区域扫描角度确定所述避障区域范围。
在上述实现过程中，基于货物的尺寸来确定机器人的区域扫描角度，然后确定避障区域范围，这样可使得避障区域范围的确定与货物的尺寸有关，使得在避障区域范围内没有障碍物时，而避障区域范围的大小能够容纳货物的通行，确保了货物通行的安全。
可选地，通过以下公式确定所述机器人的区域扫描角度：
其中，θ表示区域扫描角度，ABS函数表示取绝对值，wf表示所述货物的宽度，lf表示所述货物的长度，lb表示所述机器人车身的长度，arctan函数表示反正切函数。
可选地，所述获取所述机器人顶举的货物的货物信息，包括：
通过扫描所述机器人顶举的货物上的标识，所述标识携带有所述货物的标识信息；
根据所述货物的标识信息获取存储的与所述标识信息对应的货物信息。
在上述实现过程中，通过扫描标识来获得货物的标识信息，进而获得货物的货物信息，这种方式可以使得机器人能够准确确定货物的货物信息。
可选地，所述基于所述货物信息确定所述避障区域范围，包括：
获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；
基于所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；
比较所述第一预设避障区域范围与所述目标避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述基于所述货物信息确定所述避障区域范围，包括：
获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；
根据所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；
获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；
比较所述第一预设避障区域范围、所述目标避障区域范围和所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围最大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
在上述实现过程中，通过选择范围大的避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围，这样可提高障碍物检测的有效性，进一步提高避障安全。
可选地，所述根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，包括：
当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；
将所述第一预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
在上述实现过程中，在机器人处于非顶举状态时，可选择对应非顶举状态对应的预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围，这样可确保在非顶举状态下机器人的通行安全。
可选地，所述根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，包括：
当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，以及获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；
比较所述第一预设避障区域范围与所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
在上述实现过程中，通过选择范围大的避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围，这样可提高障碍物检测的有效性，进一步提高避障安全。
可选地，所述第二预设避障区域范围通过如下方式获取：
获取所述机器人的当前位置；
根据所述当前位置确定在机器人运行地图中设置的所述当前位置对应的通行前方的第二预设避障区域范围。
可选地，还包括：
检测所述机器人当前运行状态中所述机器人的顶举电机是否处于工作状态；
当所述机器人的顶举电机处于工作状态时，，则确定所述机器人处于顶举货物状态；
当所述机器人的顶举电机不处于工作状态时，则确定所述机器人处于非顶举货物状态。
可选地，所述根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略，包括：
当所述检测结果为所述避障区域范围内有障碍物时，则确定所述机器人的运行策略为进行避障处理；
当所述检测结果为所述避障区域范围内没有障碍物时，则确定所述机器人的运行策略为继续通行。
在上述实现过程中，通过对避障区域范围进行障碍物检测，根据相应的检测结果确定相应的运行策略，从而可确保在不同情况下机器人的运行安全。
第二方面，本申请实施例提供了一种机器人避障装置，所述装置包括：
避障区域范围确定模块，用于在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围；
障碍物检测模块，用于检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果；
运行策略确定模块，用于根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略。
可选地，所述避障区域范围确定模块，用于判当所述机器人当前运行状态为处于顶举货物状态时，获取所述机器人顶举的货物的货物信息；基于所述货物信息确定所述避障区域范围。
可选地，所述货物信息包括所述货物的尺寸，所述避障区域范围确定模块，用于基于所述货物的尺寸确定所述机器人的区域扫描角度；基于所述区域扫描角度确定所述避障区域范围。
可选地，通过以下公式确定所述机器人的区域扫描角度：
其中，θ表示区域扫描角度，ABS函数表示取绝对值，wf表示所述货物的宽度，lf表示所述货物的长度，lb表示所述机器人车身的长度，arctan函数表示反正切函数。
可选地，所述避障区域范围确定模块，用于通过扫描所述机器人顶举的货物上的标识，所述标识携带有所述货物的标识信息；根据所述货物的标识信息获取存储的与所述标识信息对应的货物信息。
可选地，所述避障区域范围确定模块，用于获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；基于所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；比较所述第一预设避障区域范围与所述目标避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述避障区域范围确定模块，用于获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；根据所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；比较所述第一预设避障区域范围、所述目标避障区域范围和所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围最大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述避障区域范围确定模块，用于当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；将所述第一预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述避障区域范围确定模块，用于当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，以及获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；比较所述第一预设避障区域范围与所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述第二预设避障区域范围通过如下方式获取：
获取所述机器人的当前位置；
根据所述当前位置确定在机器人运行地图中设置的所述当前位置对应的通行前方的第二预设避障区域范围。
可选地，还包括：
检测所述机器人当前运行状态中所述机器人的顶举电机是否处于工作状态；
当所述机器人的顶举电机处于工作状态时，确定所述机器人处于顶举货物状态；
当所述机器人的顶举电机不处于工作状态时，确定所述机器人处于非顶举货物状态。
可选地，所述运行策略确定模块，用于当所述检测结果为所述避障区域范围内有障碍物时，确定所述机器人的运行策略为进行避障处理；当所述检测结果为所述避障区域范围内没有障碍物时，确定所述机器人的运行策略为继续通行。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的一种用于执行机器人避障方法的电子设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种机器人避障方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种避障区域范围的示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种避障区域范围的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种机器人避障装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请实施例提供一种机器人避障方法，通过基于机器人的当前运行状态确定机器人当前通行前方的避障区域范围，这样使得避障区域范围不是固定的，而是基于机器人的当前运行状态动态改变的，从而确保机器人在不同运行状态下避障区域范围设置的合理性，进而可有效减少障碍物的误检，提高机器人运行过程中的安全性。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种用于执行机器人避障方法的电子设备的结构示意图，所述电子设备可以包括：至少一个处理器110，例如CPU，至少一个通信接口120，至少一个存储器130和至少一个通信总线140。其中，通信总线140用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口120用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。存储器130可以是高速RAM存储器，也可以是非易失性的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器130可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。存储器130中存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器110执行时，电子设备执行下述图2所示方法过程，例如，存储器130可以用于存储机器人的运行策略，处理器110可根据机器人当前运行状态确定机器人当前通行前方的避障区域范围，然后检测避障区域范围内是否有障碍物，可根据检测结果从存储器130中获取相应的运行策略。
上述电子设备可以理解为是机器人内部的一个硬件装置，在下述实施例描述时，为了便于理解，将电子设备以机器人为例来进行描述。当然在实际情况中，机器人还包括有其他硬件，如车体，车体内部安装有上述的电子设备，当然，车体内还包含有电池、电机之类的其他保证机器人运行的硬件，在此不一一举例，对于机器人的具体硬件结构在图1中并未示出。
其中，机器人中还可设置有激光雷达、超声传感器、红外传感器等可用于探测机器人周围的障碍物的传感器，这样机器人可实时探测到避障区域范围内是否有障碍物，进而在有障碍物时可提前采取相应的避障策略进行避障，以确保机器人运行过程中的安全。
上述机器人可以为AGV或其他具有搬运货物功能的搬运设备，例如(举升、滚筒、皮带式的)AGV、叉车等，甚至是四向穿梭车也可以，只要是能搬运货物的就行。
可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述电子设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
请参照图2，图2为本申请实施例提供的一种机器人避障方法的流程图，该方法包括如下步骤：
步骤S110：在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
机器人在运行过程中，为了确保通行安全，机器人需实时检测通行前方是否存在障碍物，而为了对障碍物进行有效检测，需要设置合理的障碍物检测区域，本申请实施例中，障碍物检测区域即为避障区域范围，其是基于机器人的当前运行状态实时确定的，即基于机器人的当前运行状态确定机器人当前通行前方的避障区域范围。
其中，由于机器人在不同运行状态下其通行所占的区域大小不同，例如，在机器人顶举货物时，由于货物的体积可能较大，所以，可能通行需要较大的通行区域，而机器人在空载状态时，其所需的通行区域可能较小，所以，在机器人不同运行状态下，其通行区域需求不同，对应的避障区域范围也不同。这样针对不同的通行区域可设置不同的避障区域范围，以使得在避障区域范围内没有障碍物时，避障区域也能确保机器人顺利通行。
本申请实施例中的货物可以是指装货物的容器，比如货箱、托盘、货架，或者直接是货架、货箱等，也即机器人执行搬运任务中需搬运的物体称为货物，其货物的类型有多种，在此不一一举例。
上述的避障区域范围可以理解为是在这个范围内若没有障碍物，则机器人可以安全通行，若在这个范围内存在障碍物，则机器人若继续通行可能使得机器人与障碍物相撞。所以，基于机器人的当前运行状态确定合理的避障区域范围，可有效避免障碍物的误检，从而提高机器人的运行安全。
步骤S120：检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果。
在基于机器人当前运行状态确定避障区域范围后，为了确保机器人的通行安全，可检测避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果。
其中，检测结果可以是表征是否有障碍物的标识信息，如检测结果为1，表示避障区域范围内有障碍物，检测结果为0，表示避障区域范围内没有障碍物。当然，检测结果也可以直接为是否有障碍物的信息。
步骤S130：根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略。
在获得检测结果后，可基于检测结果确定机器人的运行策略。其中，可以针对不同的检测结果设置对应的运行策略，然后将其预先保存在机器人中。例如，若检测结果为避障区域范围内有障碍物，则对应的运行策略可以为减速或停止，或者是选择其他路径绕行等，若检测结果为避障区域范围内没有障碍物，则对应的运行策略可以为继续通行。
也就是说，当检测结果为避障区域范围内有障碍物时，确定机器人的运行策略为进行避障处理，当检测结果为避障区域范围内没有障碍物时，确定机器人的运行策略为继续通行。
或者，运行策略也可以是存储在上层调度系统中，调度系统可实现对机器人运行过程中的相关控制。机器人在获得检测结果后，可将检测结果上报给调度系统，由调度系统来确定机器人的运行策略，然后调度系统再将对应的运行策略下发给机器人，机器人再根据获得的运行策略进行处理等。
可以理解地，其中机器人在确定运行策略为进行避障处理后，可以从存储的避障处理方式中选择其中一种方式执行，如避障处理的方式可以有多种，如机器人减速慢行，等待调度系统通知人工参与将障碍物移开后再通行，或者机器人也可以直接停止前行，然后等待调度系统进一步的指示等，这样机器人可先按照自己选择的避障处理方式进行避障处理，然后再接收调度系统下发的下一步的运行指示后根据指示继续运行，从而可避免在有障碍物时造成机器人与障碍物相撞的问题，以确保机器人的通行安全。
在上述实现过程中，通过基于机器人的当前运行状态确定机器人当前通行前方的避障区域范围，这样使得避障区域范围不是固定的，而是基于机器人的当前运行状态动态改变的，从而确保机器人在不同运行状态下避障区域范围设置的合理性，进而可有效减少障碍物的误检，提高机器人运行过程中的安全性。
作为一种实施方式，由于机器人在实际运行过程中，其通行区域受机器人自身体积的影响以及其顶举的货物的体积的影响，所以，在本申请实施例中，可以将机器人的运行状态分为顶举货物状态或非顶举货物状态，非顶举货物状态可称为空载状态。在上述确定避障区域范围时，可以先判断机器人当前运行状态是否为处于顶举货物状态，当机器人当前运行状态为处于顶举货物状态时，获取机器人顶举的货物的货物信息，基于该货物信息确定避障区域范围。
其中，可预先将场地中需要搬运的货物的货物信息录入调度系统，这样调度系统在为机器人分配货物搬运任务时，可以一并将货物信息发送给机器人，以使得机器人可以基于货物信息找到需要搬运的货物所在的位置，然后执行搬运货物，这种情况下，货物信息可以包括货物所在的位置以及货物的标识等。
另外，货物信息也可以以配置文件的方式在调度系统或机器人中进行配置，如用户可通过终端上的操作界面设置每个货物的货物信息，然后以配置文件的方式存储在调度系统或机器人中，调度系统在向机器人发送货物信息时，可以将相应的配置文件下发给机器人，如此机器人可从配置文件中获取相应的货物信息。
在具体实现过程中，还可以预先针对每个货物设置对应的避障区域范围，调度系统在给机器人发送配置文件时，可以将货物对应的避障区域范围一并下发给机器人，从而机器人可基于顶举的货物信息确定对应的避障区域范围，然后将该避障区域范围作为机器人通行前方的避障区域范围。
在上述实现过程中，基于货物信息来确定避障区域范围，这样可根据货物的不同动态改变避障区域范围，从而可提高机器人处于顶举货物状态时的运行安全性。
作为一种实施方式，由于基于上述方式获得的避障区域范围可能没有考虑到货物的尺寸，这样则无法确保机器人当前顶举的货物可以通行，所以，上述的货物信息还可以包括货物的尺寸，在确定避障区域范围时，可以基于货物的尺寸确定机器人的区域扫描角度，然后基于区域扫描角度确定避障区域范围。
其中，区域扫描角度可以理解为机器人上设置的激光扫描器的扫描角度，扫描角度的大小可决定避障区域范围的大小，可以通过以下公式确定机器人的区域扫描角度：
其中，θ表示区域扫描角度，ABS函数表示取绝对值，wf表示所述货物的宽度，lf表示所述货物的长度，lb表示所述机器人车身的长度，arctan函数表示反正切函数。
如图3所示，货物(即图3中的货架)方向为dir＝0时，其按照上述方式计算获得的区域扫描角度θ1的大小，图4中，货架方向为dir＝0时，按照上述方式计算获得的区域扫描角度θ2的大小，其中，可以以区域扫描角度所形成的扇形区域大小即为避障区域范围。
可以理解地，由于货物可能是长宽不相等的长方体，所以在计算区域扫描角度时，区域扫描角度的确定还与货物的方向有关，即货物信息还可以包括货物方向。货物的方向可以理解为货物在机器人上的一个状态，如货物的长边朝着通行方向，还是货物的短边朝着通行方向，若是短边朝着通行方向，则计算出来的区域扫描角度可能小一些，若是长边朝着通行方向，则计算出来的区域扫描角度可能大一些，上述计算公式是以货物的长边朝着通行方向为例计算的，若是货物的短边朝着通行方向，则将计算公式中，长短边的数值交换一下即可。
其中，在上述录入货物信息时，可以录入货物的长边相当于货物上的标识(如二维码)的方向，这样机器人可以通过检测货物上的标识的方向而确定货物长边的方向。
上述公式中机器人的车身的长度可以从机器人的相关信息中获取，也即机器人的相关信息可以预先存储在机器人中，在进行区域扫描角度计算时，机器人可自动获取相关信息中的车身长度。
上述计算出区域扫描角度后，其扇形区域的半径可以以激光传感器的射程来决定，即半径可以等于激光扫描器的射程，若激光扫描器的射程较远，则确定的避障区域范围则较大。这种情况下，如果这时在避障区域范围内检测到障碍物，但是此时障碍物在距离机器人较远的地方，可能相隔几十米，此时，可能障碍物不会影响到机器人在短时间内的通行。所以，针对这种情况，还可以获取障碍物与机器人之前的距离，在距离大于一预设值时，确定避障区域范围内没有障碍物，若是距离小于或等于预设值时，则确定避障区域范围内有障碍物，然后采取相应的避障策略进行避障；或者，还可以在确定避障区域范围时，可以预设一半径，该半径小于激光扫描器的射程，基于半径和区域扫描角度共同确定避障区域范围；或者，避障区域范围的确定还可以以区域扫描角度和一长度来确定，如长度为图3或图4中的dl所示，这种方式确定出的避障区域范围为图3或图4中扇形区域内的灰度区域，此时灰度区域内的宽度可大于或等于货物的宽度，以确保在通行时，货物可安全通过该区域。
需要说明的是，在一些方式中，为了最大范围检测障碍物，确保货物的安全通行，在计算区域扫描角度时，无需关心货物的长短边的方向，而是均可以以货物的长边朝着通行方向来计算，这种方式确定的避障区域范围更大，更有利于在大范围内检测障碍物，以确保机器人的安全通行。
在上述实现过程中，基于货物的尺寸来确定机器人的区域扫描角度，然后确定避障区域范围，这样可使得避障区域范围的确定与货物的尺寸有关，使得在避障区域范围内没有障碍物时，而避障区域范围的大小能够容纳货物的通行，确保了货物通行的安全。
另外，上述实施例中，获取货物信息的方式还可以为：通过扫描机器人顶举的货物上的标识，该标识携带有货物的标识信息，然后根据货物的标识信息获取存储的与标识信息对应的货物信息。
可以理解地，为了便于区分各个货物，可以在货物上粘贴标识，该标识可以为二维码、一维码或者其他用于携带货物的相关信息的图像或标志等，这样机器人在搬运货物时，也可以根据货物上的标识来确定需要搬运的货物。机器人在搬运某个货物之前，可以预先在机器人中录入该货物的标识信息以及其对应的货物信息，或者也可以通过调度系统将货物的标识信息以及对应的货物信息下发给机器人，这样不仅机器人可以实时扫描顶举的货物上的标识来确定所顶举的货物是否有误，并且，也可以通过扫描标识获得相应的货物信息，进而来确定避障区域范围。
在上述实现过程中，通过扫描标识来获得货物的标识信息，进而获得货物的货物信息，这种方式可以使得机器人能够准确确定货物的货物信息。
作为一种实施方式，在上述确定避障区域范围时，除了基于货物信息来确定避障区域范围的方式外，还可以预先针对机器人的不同运行状态设置对应的预设避障区域范围，如若机器人处于顶举货物状态时设置一个预设避障区域范围，该预设避障区域范围可以是基于通用的货物的尺寸来设置的。
这种方式下，若机器人处于顶举货物状态，则可以直接将设置的预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。或者，若机器人处于顶举货物状态，但是无法获得该货物的货物信息时，则也可以将预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
作为一种实施方式，机器人的运行状态还可以包括机器人的当前位置状态，则还可以根据机器人的实时位置状态，来获取实时位置的避障区域范围，进而可实时更新避障区域范围，达到更安全的避障。如在仓库中，部分区域巷道十分狭窄，避障区域的宽度不能设置的太大，如避障区域的宽度已经大于了巷道的宽度，否则必然会检测到障碍物，其障碍物为巷道的两侧，而针对较宽的区域则可根据实际需求将避障区域范围放大，以达到更宽区域的障碍物检测，提高避障的安全性。
所以，还可以基于机器人的当前位置状态来灵活设定避障区域范围，如可以在机器人运行场景中的运行地图中针对不同的位置设置不同的避障区域范围，如对于位置a，其对应的避障区域范围为m，对于位置b，其对应的避障区域范围为n。这种情况下，在确定机器人的当前通行前方的避障区域范围时，则可先获取机器人的当前位置，然后再根据当前位置确定在机器人运行地图中设置的当前位置对应的通行前方的预设避障区域范围，例如，机器人的当前位置为a，则确定其对应的避障区域范围为m。
可以理解地，在机器人处于顶举状态时，其确定避障区域范围的方式可以有三种方式：
1、基于机器人顶举的货物信息来确定避障区域范围。
2、将针对机器人处于顶举状态设置的预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
3、基于机器人的当前位置确定机器人当前通行前方的避障区域范围。
而为了进一步对障碍物进行有效检测，可以选择至少两种方式确定的避障区域范围进行组合比较，然后选择范围最大的避障区域范围作为机器人通行前方的避障区域范围，其组合判断方式可以有如下几种：
(1)、方式1和方式2的组合：即获取针对机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，基于机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围，比较第一预设避障区域范围与目标避障区域范围的范围大小，然后选择其中范围较大的避障区域作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
当然，预设避障区域范围可以是针对通用货物尺寸来设定的，而实际情况中，机器人顶举的货物的尺寸可能与通用货物尺寸由差异，所以，还可以通过上述方式基于货物信息确定一目标避障区域范围，然后比较预设避障区域范围和目标避障区域范围的大小。其比较的时候，若是避障区域范围以宽度和距离来表征，则可将宽度与距离的乘积作为避障区域范围的面积，然后比较面积的大小，然后可选择面积较大的避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围，如若目标避障区域范围的面积较大，则将目标避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围，若预设区域范围的面积较大，则将预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
2、方式1、方式2和方式3的组合：获取针对机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，根据机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围，获取基于机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围，然后比较第一预设避障区域范围、目标避障区域范围、第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围最大的避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
这种方式下，可按照上述实施例介绍的三种方式来获得三个避障区域范围，然后通过比较三个避障区域范围的范围大小，然后选择范围最大的避障区域范围作为最后确定避障区域范围。例如，若比较发现第一预设避障区域范围最大，则将第一预设避障区域范围作为机器人通行前方的避障区域范围。
3、方式2和方式3的组合：根据机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围，获取基于机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围，然后比较目标避障区域范围与第二预设避障区域范围的大小，选择范围较大的避障区域范围作为机器人通行前方的避障区域范围。
例如，若经过比较确定目标避障区域范围大于第二预设避障区域范围，则将目标避障区域范围作为机器人通行前方的避障区域范围。
4、方式1和方式3的组合：获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，获取基于机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围，然后比较第一预设避障区域范围和第二预设避障区域范围的大小，选择范围较大的避障区域范围作为机器人通行前方的避障区域范围。
其中，第二预设范围区域获取方式请参照上述实施例所介绍的实现过程，在此不再重复描述。
在上述实现过程中，通过选择范围大的避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围，这样可提高障碍物检测的有效性，进一步提高避障安全。
上述确定避障区域范围的过程中，均是指机器人处于顶举状态时的避障区域范围的确定，对于机器人处于非顶举状态时，即机器人处于空载状态时，可以有下述三种方式确定机器人当前通行前方的避障区域范围：
1、获取针对机器人处于非顶举状态时的第一预设避障区域范围，然后将第一预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
这种方式下，也可以预先针对非顶举状态设置一个预设避障区域范围，该预设避障区域范围可以是基于机器人自身的体积确定的，例如，可以基于机器人的宽度来确定第一预设避障区域范围的大小，该方式与上述方式通过货物的长边来确定避障区域范围大小类似，在此不重复描述。这样机器人在检测到当前运行状态为非顶举状态时，则获取对应的预设避障区域范围，作为机器人当前通行前方的避障区域范围即可。
2、获取针对机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，以及获取基于机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围，然后比较第一预设避障区域范围与第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
3、获取基于机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围，将第二预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围。
在上述实施例中，还可以通过以下方式判断机器人当前运行状态是否为处于顶举货物状态：
检测机器人当前运行状态中机器人的顶举电机是否处于工作状态，当机器人的顶举电机处于工作状态时，确定机器人处于顶举货物状态，当机器人的顶举电机不处于工作状态时，确定机器人处于非顶举货物状态。
其中，机器人可以实时获取顶举电机的工作状态，若顶举电机在工作时，则表明此时机器人处于顶举货物状态，若顶举电机未工作，则表明此时机器人处于非顶举货物状态，即机器人处于空载状态。
在上述实现过程中，在机器人处于非顶举状态时，可选择对应非顶举状态对应的预设避障区域范围作为机器人当前通行前方的避障区域范围，这样可确保在非顶举状态下机器人的通行安全。
请参照图5，图5为本申请实施例提供的一种机器人避障装置200的结构框图，该装置200可以是电子设备上的模块、程序段或代码。应理解，该装置200与上述图2方法实施例对应，能够执行图2方法实施例涉及的各个步骤，该装置200具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
可选地，所述装置200包括：
避障区域范围确定模块210，用于在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围；
障碍物检测模块220，用于检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果；
运行策略确定模块230，用于根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略。
可选地，所述避障区域范围确定模块210，用于当所述机器人当前运行状态为处于顶举货物状态时，获取所述机器人顶举的货物的货物信息；基于所述货物信息确定所述避障区域范围。
可选地，所述货物信息包括所述货物的尺寸，所述避障区域范围确定模块210，用于基于所述货物的尺寸确定所述机器人的区域扫描角度；基于所述区域扫描角度确定所述避障区域范围。
可选地，通过以下公式确定所述机器人的区域扫描角度：
其中，θ表示区域扫描角度，ABS函数表示取绝对值，wf表示所述货物的宽度，lf表示所述货物的长度，lb表示所述机器人车身的长度，arctan函数表示反正切函数。
可选地，所述避障区域范围确定模块210，用于通过扫描所述机器人顶举的货物上的标识，所述标识携带有所述货物的标识信息；根据所述货物的标识信息获取存储的与所述标识信息对应的货物信息。
可选地，所述避障区域范围确定模块210，用于获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；基于所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；比较所述第一预设避障区域范围与所述目标避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述避障区域范围确定模块210，用于获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；根据所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；比较所述第一预设避障区域范围、所述目标避障区域范围和所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围最大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述避障区域范围确定模块210，用于当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；将所述第一预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述避障区域范围确定模块210，用于当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，以及获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；比较所述第一预设避障区域范围与所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
可选地，所述第二预设避障区域范围通过如下方式获取：
获取所述机器人的当前位置；
根据所述当前位置确定在机器人运行地图中设置的所述当前位置对应的通行前方的第二预设避障区域范围。
可选地，还包括：
检测所述机器人当前运行状态中所述机器人的顶举电机是否处于工作状态；
当所述机器人的顶举电机处于工作状态时，确定所述机器人处于顶举货物状态；
当所述机器人的顶举电机不处于工作状态时，则确定所述机器人处于非顶举货物状态。
可选地，所述运行策略确定模块230，用于当所述检测结果为所述避障区域范围内有障碍物时，确定所述机器人的运行策略为进行避障处理；当所述检测结果为所述避障区域范围内没有障碍物时，确定所述机器人的运行策略为继续通行。
本申请实施例提供一种可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时，执行如图2所示方法实施例中电子设备所执行的方法过程。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如，包括：在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围；检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果；根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略。
综上所述，本申请实施例提供一种机器人避障方法、装置、电子设备及可读存储介质，通过基于机器人的当前运行状态确定机器人当前通行前方的避障区域范围，这样使得避障区域范围不是固定的，而是基于机器人的当前运行状态动态改变的，从而确保机器人在不同运行状态下避障区域范围设置的合理性，进而可有效减少障碍物的误检，提高机器人运行过程中的安全性。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，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。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种机器人避障方法，其特征在于，所述方法包括：
在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，其中，所述当前运行状态包括顶举货物状态或者非顶举货物状态；
检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果；
根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略；
其中，所述根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，包括：
当所述机器人当前运行状态为处于顶举货物状态时，获取所述机器人顶举的货物的货物信息；
基于所述货物信息确定所述避障区域范围；
其中，所述货物信息包括所述货物的尺寸，所述基于所述货物信息确定所述避障区域范围，包括：
基于所述货物的尺寸确定所述机器人的区域扫描角度；
基于所述区域扫描角度确定所述避障区域范围；
其中，所述货物信息还包括所述货物的方向，所述区域扫描角度跟所述货物的方向有关。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定所述机器人的区域扫描角度：
；
其中，表示区域扫描角度，ABS函数表示取绝对值，表示所述货物的宽度，表示所述货物的长度，表示所述机器人车身的长度，arctan函数表示反正切函数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述机器人顶举的货物的货物信息，包括：
通过扫描所述机器人顶举的货物上的标识，所述标识携带有所述货物的标识信息；
根据所述货物的标识信息获取存储的与所述标识信息对应的货物信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述货物信息确定所述避障区域范围，包括：
获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；
基于所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；
比较所述第一预设避障区域范围与所述目标避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述货物信息确定所述避障区域范围，包括：
获取针对所述机器人处于顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；
根据所述机器人顶举的货物的货物信息确定目标避障区域范围；
获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；
比较所述第一预设避障区域范围、所述目标避障区域范围和所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围最大的避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，包括：
当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围；
将所述第一预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，包括：
当所述机器人当前运行状态为处于非顶举货物状态时，获取针对所述机器人处于非顶举货物状态时的第一预设避障区域范围，以及获取基于所述机器人的当前位置所确定的第二预设避障区域范围；
比较所述第一预设避障区域范围与所述第二预设避障区域范围的范围大小，选择其中范围较大的预设避障区域范围作为所述机器人当前通行前方的避障区域范围。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二预设避障区域范围通过如下方式获取：
获取所述机器人的当前位置；
根据所述当前位置确定在机器人运行地图中设置的所述当前位置对应的通行前方的第二预设避障区域范围。
9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，还包括：
检测所述机器人当前运行状态中所述机器人的顶举电机是否处于工作状态；
当所述机器人的顶举电机处于工作状态时，确定所述机器人处于顶举货物状态；
当所述机器人的顶举电机不处于工作状态时，确定所述机器人处于非顶举货物状态。
10.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略，包括：
当所述检测结果为所述避障区域范围内有障碍物时，确定所述机器人的运行策略为进行避障处理；
当所述检测结果为所述避障区域范围内没有障碍物时，确定所述机器人的运行策略为继续通行。
11.一种机器人避障装置，其特征在于，所述装置包括：
避障区域范围确定模块，用于在机器人运行过程中，根据当前运行状态确定所述机器人当前通行前方的避障区域范围，其中，所述当前运行状态包括顶举货物状态或者非顶举货物状态；
障碍物检测模块，用于检测所述避障区域范围内是否有障碍物，获得检测结果；
运行策略确定模块，用于根据所述检测结果确定所述机器人的运行策略；
其中，所述避障区域范围确定模块，具体用于当所述机器人当前运行状态为处于顶举货物状态时，获取所述机器人顶举的货物的货物信息；基于所述货物信息确定所述避障区域范围；
其中，所述货物信息包括所述货物的尺寸，所述避障区域范围确定模块，具体用于基于所述货物的尺寸确定所述机器人的区域扫描角度；基于所述区域扫描角度确定所述避障区域范围；其中，所述货物信息还包括所述货物的方向，所述区域扫描角度跟所述货物的方向有关。
12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-10任一所述的方法。
13.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-10任一所述的方法。
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