[发明专利]载人机器人运动敏捷性评价方法和评价装置

说明书

本发明实施例公开了载人机器人运动敏捷性评价方法和评价装置，属于航空载人机器人技术领域，其中，载人机器人运动敏捷性评价方法包括1)载人机器人作业过程中的安全性约束分析；2)载人机器人作业过程中的敏捷性约束分析；3)载人机器人作业过程中的平顺性约束分析。为更好的表达敏捷性，通过构造圆形包络使得圆形面积和椭圆面积数值相等，定义该圆形的半径为敏捷因子，当敏捷因子较大时，机动体的敏捷性就越高，反之敏捷性越低。因此为提高载运机器人的敏捷性，则需要在符合载人机器人的运动约束下，通过尽量缩短其位置变化所用时间，使敏捷因子数值增大，进而提高载人机器人的敏捷能力。

技术领域

本发明实施例涉及航空载人机器人技术领域，具体涉及载人机器人运动敏捷性评价方法和评价装置。

背景技术

民航局在2018年发布了《机场新技术名录指南》，将对机场的规划、建设、生产的全阶段中的各生产要素、业务流程进行全方位优化。其中，针对“便捷服务”层面，提到了快速通关系统，即在旅客乘坐飞机过程中，可以完成由到达航站楼至登机起飞全流程的便捷载运、通关引导服务系统。

为提升旅客在航站楼的通行效率，使其能够快速抵达航站楼内各地点，缩短滞留时间，航站楼载人服务机器人是一种可行方案，而为了提高旅客的乘坐体验，则需要考虑机器人的乘载安全性、平顺性(即舒适性)和敏捷性等，即机器人如何能够安全、敏捷、平顺地在航站楼这一复杂环境中通行。乘载平顺性，即为乘坐运输载具人员提供愉快舒适的乘坐环境和方便的操作条件的性能；乘坐安全性也在《GB7258-2017机动车运行安全技术条件》国家标准中有明确定义，主要包含制动性能和避免碰撞要求；敏捷性最直观的体现则是载人机器人完成相关动作或行为时较为迅速、所用时间较短。

而敏捷性的衡量与评价，最直观的参数就机器人的加速度，可提供的加速度越大，那么机器人运动性能就会越敏捷。但当载人机器人的速度和加速度受到相关约束时，以加速度大小进行载人机器人的敏捷性评价将受到极大限制。

因此，如何提供一种有效可行的载人机器人运动敏捷性评价方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供载人机器人运动敏捷性评价方法和评价装置，以解决现有技术中存在的相关技术问题。

敏捷性是指载人机器人所具备的机动能力。针对敏捷性的判定问题，在人们日常生活中最直观的体现是机动体在完成一系列动作或过程所经过的时间越短，则敏捷性越强。很多专家学者在研究敏捷性时也都提及到了时间，且体现的特点均为完成机动所需的时间越短，则敏捷性越高，这与对敏捷性的日常感受是相符的。因此可以用载人机器人到达指定位姿时所需的时间作为参数变量，构造等效加速度，从而评估载人机器人机动的敏捷性，这样便可以更加直观的反应载人机器人的敏捷性程度。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，载人机器人运动敏捷性评价方法，包括如下步骤：

1)载人机器人作业过程中的安全性约束分析；

2)基于所述安全性约束分析结果，进行载人机器人作业过程中的敏捷性约束分析；

3)基于所述敏捷性约束分析结果，并进行载人机器人作业过程中的平顺性约束分析。

载人机器人是要在保证安全性的前提下，尽可能敏捷性的载运旅客到达目的地，在这个过程中要保证运动轨迹的平顺性。

敏捷的载人机器人敏捷性因子的确定，是通过对载人机器人运行轨迹进行评价得来的。轨迹规划是在保证安全的前提下，尽可能提高承载舒适性，具体体现为载人机器人启动加速度始终保持舒适范围，制动加速度则根据环境障碍物因素动态在线修改。

进一步地，在步骤1)中包括：

载人机器人作业过程中应首先保证安全性，不与任意障碍物发生碰撞，可表述为下式：