[发明专利]一种爬行机器人越障方法及系统

权利要求书

1.一种爬行机器人越障方法，其特征在于，包括如下的步骤：

在机器人行驶过程中，若在所述机器人行驶方向上的目标区域内检测到障碍物，则获取所述机器人当前的第一位置、第一速度，获取所述障碍物的第二位置和第二速度；

根据所述第一位置、所述第一速度、所述第二位置和所述第二速度，计算所述机器人与所述障碍物有一条坐标轴的坐标相等时的运动时间T；

计算运动时间T时，所述机器人的中心点到所述障碍物的中心点的距离D_RO；

若所述距离D_RO大于或等于阈值THR，则控制所述机器人以所述第一速度继续行驶；

若所述距离D_RO小于所述阈值THR，则控制所述机器人以匀变速直线运动的方式行驶；

获取所述障碍物的顶端距离地平面的第一高度值H1,确定在所述第一高度值H1处，所述机器人的最大直径D_R ；

若所述机器人与所述障碍物是纵坐标相等，则所述阈值THR为：

若所述机器人与所述障碍物是横坐标相等，则所述阈值THR为：

其中，K2K1≥1，D_O为所述障碍物的最大直径；

所述若所述距离D_RO小于所述阈值THR，则控制所述机器人以匀变速直线运动的方式行驶，包括：

若所述机器人和所述障碍物是纵坐标相等，则控制所述机器人以第一加速度a1匀加速行驶；

若所述机器人和所述障碍物是横坐标相等，则控制所述机器人以第二加速度a2匀减速行驶。

2.根据权利要求1所述的一种爬行机器人越障方法，其特征在于，若所述机器人与所述障碍物是纵坐标相等，则根据如下公式计算所述第一加速度a1：

其中，，v_R为所述第一速度，v_O为所述第二速度，（x_R,y_R）为所述第一位置的坐标，（x_O,y_O）为所述第二位置的坐标，θ为所述障碍物的运动方向与Y坐标轴的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种爬行机器人越障方法，其特征在于，若所述机器人与所述障碍物是横坐标相等，则根据如下公式计算所述第二加速度a2：

其中，，v_R为所述第一速度，v_O为所述第二速度，（x_R,y_R）为所述第一位置的坐标，（x_O,y_O）为所述第二位置的坐标，θ为所述障碍物的运动方向与Y坐标轴的夹角。

4.根据权利要求2所述的一种爬行机器人越障方法，其特征在于，所述机器人越过所述障碍物之后，控制所述机器人以匀变速直线运动的方式匀减速行驶，当所述机器人的行驶速度达到所述第一速度后，控制所述机器人以所述第一速度继续行驶。

5.根据权利要求3所述的一种爬行机器人越障方法，其特征在于，所述机器人越过所述障碍物之后，控制所述机器人以匀变速直线运动的方式匀加速行驶，当所述机器人的行驶速度达到所述第一速度后，控制所述机器人以所述第一速度继续行驶。

6.一种爬行机器人越障系统，用于实现如权利要求1-5任一项所述的方法其特征在于，包括：

信息获取模块，用于在机器人行驶过程中，若在所述机器人行驶方向上的目标区域内检测到障碍物，则获取所述机器人当前的第一位置、第一速度，获取所述障碍物的第二位置和第二速度；

数据计算模块，用于根据所述第一位置、所述第一速度、所述第二位置和所述第二速度，计算所述机器人和所述障碍物有一条坐标轴的坐标相等时的运动时间T；计算运动时间T时，所述机器人的中心点到所述障碍物的中心点的距离D_RO；

越障控制模块，用于在获得所述距离D_RO后，确定所述机器人的行驶方式，

若所述距离D_RO大于或等于阈值THR，则控制所述机器人以所述第一速度继续行驶；

若所述距离D_RO小于所述阈值THR，则控制所述机器人以匀变速直线运动的方式行驶；

获取所述障碍物的顶端距离地平面的第一高度值H1,确定在所述第一高度值H1处，所述机器人的最大直径D_R ；

若所述机器人与所述障碍物是纵坐标相等，则所述阈值THR为：

若所述机器人与所述障碍物是横坐标相等，则所述阈值THR为：

其中，K2K1≥1，D_O为所述障碍物的最大直径；

所述若所述距离D_RO小于所述阈值THR，则控制所述机器人以匀变速直线运动的方式行驶，包括：

若所述机器人和所述障碍物是纵坐标相等，则控制所述机器人以第一加速度a1匀加速行驶；

若所述机器人和所述障碍物是横坐标相等，则控制所述机器人以第二加速度a2匀减速行驶。