[发明专利]一种超声波量程设置方法及系统

说明书

本发明公开了一种超声波量程设置方法，包括：获取机器人当前工作环境的激光雷达点云数据，并将激光雷达点云数据映射到环境地图坐标系上，得到点云映射数据；根据点云映射数据和环境地图获取目标点云数据；获取机器人的机器人移动路径规划；根据机器人移动路径规划建立机器人移动关注区域；将目标点云数据映射到机器人移动关注区域内，获得目标关注点云区域；根据目标关注点云区域和机器人移动关注区域计算超声波量程系数；根据超声波量程系数设置机器人的超声波量程。还公开了一种超声波量程设置系统。本发明通过激光雷达点云数据，动态设置超声波的量程，一方面增加了安全系数，另一方面避免了因测量距离过大而影响运动效率。

技术领域

本发明涉及超声波定位，特别涉及一种超声波量程设置方法及系统。

背景技术

超声波传感器是机器人经常使用的传感器。它不受光线、灰尘等影响，可以检测到透明玻璃这种利用光特性作为检测手段的测距传感器测不到的东西；但是由于声波的特性，超声波传感器的检测角度就比较大，往往在十几度，甚至几十度。因此，一旦测量到障碍物，机器人无法马上知道障碍物的准确位置，只能知道在一定角度范围内，在这个距离上有障碍物。在机器人快速移动时，检测距离较大虽然可以更加安全，但如果测量到墙壁上的物体，可能导致机器人认为前方有障碍物，进而减速影响机器人运动效率；如果检测距离较小，距离玻璃这类障碍物太近才能检测到，那么对机器人来说太危险。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种超声波量程设置方法及系统，具体如下：

一方面，提供一种超声波量程设置方法，包括：

获取机器人当前工作环境的激光雷达点云数据，并将所述激光雷达点云数据映射到环境地图坐标系上，得到点云映射数据；

根据所述点云映射数据和环境地图获取目标点云数据；所述目标点云数据处于所述环境地图中的空白区域且与环境地图中的固定障碍物的距离不小于预设点云距离的点云；

获取所述机器人的机器人移动路径规划；

根据所述机器人移动路径规划建立机器人移动关注区域；

将所述目标点云数据映射到所述机器人移动关注区域内，获得目标关注点云区域；

根据计算因子计算超声波量程系数；所述计算因子包括根据所述目标关注点云区域和所述机器人移动关注区域，并根据所述超声波量程系数设置所述机器人的超声波量程。

在本技术方案中，通过激光雷达点云数据，动态设置超声波的量程，一方面增加了安全系数，避免碰撞，另一方面避免了因测量距离过大而影响运动效率。

优选地，还包括：所述计算因子还包括所述固定障碍物到所述机器人移动路径规划的最短距离，所述方法还包括：获取所述环境地图中的固定障碍物；

将所述固定障碍物映射到所述机器人移动关注区域中；

计算所述固定障碍物到所述机器人移动路径规划的最短距离。

优选地，还包括：

还包括：所述计算因子还包括移动障碍物数量；所述方法还包括：通过摄像头获取实时图像数据；

根据所述实时图像数据识别出移动障碍物数量。

在本优选的技术方案中，通过多种传感器的数据融合，修正超声波量程系数，进一步提高了超声波量程系数的合理性，避免了单一参数所带来的偏见，提高了超声波量程量程设置的效果，进一步增强了安全和运动效率的平衡。

优选地，所述根据所述机器人移动路径规划建立机器人移动关注区域包括：

将所述机器人移动路径规划映射到所述环境地图中，得到环境地图移动路径规划；