[发明专利]移动机器人指令安全可行性的判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动机器人领域，尤其涉及移动机器人指令安全可行性的判断方法。

背景技术

在复杂室内环境中，如现代实验室、运输物流工厂等，移动机器人常用来替代人员执行简单、危险、重复性的任务，以节省大量的人力资源成本。在流程控制特别繁琐的室内环境中，如在化学实验室中，移动机器人的运用能减少科研人员接触危险品的机会，不仅能够保证实验的准确性，而且能有效地降低事故发生几率。

人机交互是移动机器人智能化的重要组成部分，如今，人类已经从通过触摸式，如鼠标、键盘、按钮等媒介，对机器进行指令发送发展到通过各种传感器(如声音传感器，红外传感器等)的运用给机器下达各种任务指令。微软公司Kinect传感器的出现，使人机交互方式又迈出了一大步，基于Kinect传感器开发的交互界面下，人身体本身就可以成为控制器。但在人控制机器人移动时，由于人的视线或者环境的变化使得人不能预知机器人移动的线路是否安全，因而为了确保机器人行进过程中，避免触碰搬运大件物品的行人，需要一种能进行指令安全判断的方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种移动机器人指令安全可行性的判断方法，以解决机器人移动时可能触碰到搬运大件物品的行人的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种移动机器人指令安全可行性的判断方法，包括以下步骤：

S1：以机器人为坐标系的原点A，获取授权人发出的指令朝向上的其他人的坐标；

S2：选择其他人中离授权人最近的人，计算离授权人最近的人的坐标C与原点连线以及授权人的坐标B与原点的连线之间的夹角θ；

S3：计算授权人的保护角度α以及离授权人最近的人的保护角度β；

S4：当授权人发出的指令朝向的角度满足预设安全条件时，判定授权人给出的指令安全可执行。

作为本发明的方法的进一步改进：

优选地，当角度不为0时，预设安全条件为

优选地，步骤S4完成后，方法还包括：

S5：如果授权人发出的指令朝向的角度满足判定授权人给出的指令不可执行，机器人停止，给出反馈信息告知授权人指令不可执行，并等待下一步指令；

S6：如果授权人发出的指令朝向的角度满足机器人寻找获取离授权人次近的人：

S601：如果未找到离授权人次近的人，则表示指令不可执行，机器人停止，给出反馈信息告知授权人指令不可执行；

S602：如果有离授权人次近的人，获取离授权人次近的人的坐标D，判断∠BAD和∠BAC关系；

S603：如果∠BAD<∠BAC且则继续寻找获取离授权人距离第三近的人，用步骤S601至步骤S603同理的方法进行判断；

S604：直到授权人发出的指令朝向上的所有人遍历完成。

优选地，步骤S2中夹角θ的计算公式如下：

优选地，授权人的保护角度α的计算公式为：

离授权人最近的人的保护角度β的计算公式为：

其中，r为预设的保护距离。

优选地，r的距离不小于机器人宽度的二分之一。

优选地，步骤S4中，当授权人发出的指令中不能直接得出朝向的角度时，根据以下条件确定角度的大小：

S401：当θ-α-β≠0，那么

S402：当θ-α-β＝0，则表示指令不可执行，机器人停止，给出反馈信息告知授权人指令不可执行；继续按距离远近从小到大遍历指令朝向上的所有人。

优选地，坐标系的原点为机器人获取图像的体感传感器位置，人的坐标为人体中心点的坐标。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的移动机器人指令安全可行性的判断方法，提高安全性的同时，避免了在机器人指令执行的路径上的其他人进行主动避让机器人，避免了机器人移动时可能触碰到搬运大件物品的行人，增加了机器人的安全性能，并提高了机器人的智能化程度。

2、在优选方案中，本发明的移动机器人指令安全可行性的判断方法，机器人可以执行指令结果的同时，能智能选择指令冗余内的最佳行进路线。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：