一种机器人运行方法、装置、机器人及存储介质与流程

1.本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人运行方法、装置、机器人及存储介质。


背景技术：

2.在智能机器人领域，路径规划问题占据着重要地位。路径规划问题指在有障碍物的环境中，在满足距离、计算时间、通信延迟和能量消耗等优化条件的前提下，寻找从机器人当前位置到目标位置的安全路径。
3.现有技术中，机器人进行路径规划需要确定机器人当前位置以及目标位置，根据预设地图确认机器人的规划路径。机器人按照预设地图规划路线时无法人工对机器人设置运行路线，机器人不能按照用户期望路线进行运行。故，如何自定义的对机器人路径进行规划，并使机器人按照规划路径运行成为目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种机器人运行方法、装置、机器人及存储介质，以实现自定义机器人的运行路径，并保证机器人可以在安全的前提下以最短时间到达目标位置，提升机器人的运行效率。
5.根据本发明的一方面，提供了一种机器人运行方法，其中，该方法包括：
6.在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点；
7.基于预设坐标对应关系和位置点生成目标规划路径；
8.根据车身长度以及目标规划路径控制机器人运行
9.根据本发明的另一方面，提供了一种机器人运行装置，其中，该装置包括：
10.位置点获取模块，用于在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点；
11.路径生成模块，用于基于预设坐标对应关系和位置点生成目标规划路径；
12.机器人运行模块，用于根据车身长度以及目标规划路径控制机器人运行。
13.根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，该机器人包括：
14.至少一个处理器；
15.以及与至少一个处理器通信连接的存储器；
16.其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的机器人运行方法。
17.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的机器人运行方法。
18.本发明实施例的技术方案，通过在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点；基于预设坐标对应关系和位置点生成目标规划路径；根据车身长度以及目标规划路径控制机器人运行，实现按照对应用户执行动作生成目标规划路径，并根据车身长度以及目
标规划路线确定机器人运行的速度变化，保证机器人可以在安全的前提下以最短时间到达目标位置，提高机器人的运行效率。
19.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
21.图1是根据本发明实施例一提供的一种机器人运行方法的流程图；
22.图2是根据本发明实施例二提供的一种机器人运行方法的流程图；
23.图3是根据本发明实施例三提供的一种机器人运行方法的流程图；
24.图4是根据本发明实施例四提供的一种机器人的拓扑架构图；
25.图5是根据本发明实施例四提供的一种虚拟按键的示意图；
26.图6是根据本发明实施例四提供的一种手绘路径的示意图；
27.图7是根据本发明实施例四提供的一种路径角度变化确认的示意图；
28.图8是根据本发明实施例四提供的一种目标规划路径的示意图；
29.图9是根据本发明实施例四提供的一种调整目标规划路径的示意图；
30.图10是根据本发明实施例五提供的一种机器人运行装置的结构示意图；
31.图11是实现本发明实施例的机器人运行方法的机器人的结构示意图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.在下述实施例中，机器人可以是可移动机器人，例如可以是通过轮子、履带等装置驱动的机器人，该机器人可应用于室内，或者也可以是室外机器人。示例性的，机器人可以包括清洁的扫地机器人、自主导航的物流机器人等。
35.实施例一
36.图1是根据本发明实施例一提供的一种机器人运行方法的流程图，本实施例可适用于控制机器人运行的情况，该方法可以由机器人运行装置来执行，该机器人运行装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该机器人运行装置可配置于机器人中。如图1所示，该方法包括：
37.s110、在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点。
38.其中，用户执行动作具体可以理解为用户在屏幕上执行的动作，用于在屏幕上为机器人规划运行的路线。用户执行动作可以包括但不限于在屏幕绘制路径、在屏幕上点击可构成路径的点等。位置点可以是指根据用户执行动作提取的点。示例性的，位置点可以是用户点击的点；又或者，可以是在用户绘制路径中提取的点。
39.在发明实施例中，当用户在屏幕上执行动作时，集成于机器人内部的处理器可以在屏幕中获取用户执行动作对应触摸位置的位置点。在实际的操作过程中，用户可以在屏幕上绘制线段或者点击不同的点，当用户在屏幕上绘制线段时，机器人可以获取屏幕内绘制线段中对应的离散点，确定离散点对应的坐标位置，将离散点对应的坐标位置作为位置点；当用户在屏幕上点击不同的点时，机器人可以获取屏幕内用户触摸点，确定用户触摸点的坐标位置，将该坐标位置作为位置点。获取的位置点数量可以至少为两个，根据位置点可以生成目标规划路径。
40.在一实施例中，可以预先设置与屏幕对应的屏幕坐标系，根据预设屏幕坐标系确定离散点或者用户触摸点对应点的位置坐标。不同的点在预设屏幕坐标系的坐标位置是不同的，根据预设屏幕坐标系可以确定每个点对应的坐标位置，根据坐标位置确定位置点。
41.s120、基于预设坐标对应关系和位置点生成目标规划路径。
42.其中，预设坐标对应关系可以是预先设置的位置点在不同坐标系的对应关系，在不同坐标系下的同一位置点，坐标位置可以是一一对应的，可以根据预设坐标对应关系确定位置点在不同坐标系下的坐标位置。在一实施例中，预设坐标对应关系可以包括根据坐标转换矩阵确定位置点的坐标对应关系；又或者，可以预先设置各点对于不同坐标系的坐标位置对应关系的表格确定位置点的坐标对应关系。目标规划路径可以是指由当前位置到目标位置的规划路径，可以是根据位置点拟合的运行路径，机器人按照目标规划路径运行。
43.在发明实施例中，由于在屏幕中获取的位置点是相对于预设屏幕坐标系下的坐标位置，而生成目标规划路径需应用在预设地图坐标系下的坐标位置，可以根据预设坐标对应关系确定位置点在预设地图坐标系中对应的坐标位置。根据预设坐标对应关系转换的坐标位置拟合生成目标规划路径。在实际的操作过程中，可以获取预先存储的各点对于不同坐标系的坐标位置对应关系的表格，根据位置点对应的坐标查找在预设地图坐标系下的坐标位置；又或者，根据坐标转换矩阵以及位置点确定在预设地图坐标系下的坐标位置。确定按照预设坐标对应关系转换的坐标位置后，根据坐标位置拟合生成目标规划路径。其中，生成目标规划路径的方式可以包括多种。
44.在一实施例中，可以获取预先存储的拟合公式，将坐标位置代入拟合公式生成目标规划路径。其中，拟合公式的类型可以不作限定，只要保证可以生成平滑的线段即可。示例性的，拟合公式可以包括但不限于贝塞尔曲线公式。当拟合公式为贝塞尔曲线公式时，可以将坐标位置代入贝塞尔曲线公式生成目标规划路径。
45.在另一实施例中，可以根据位置点确定起始位置对应的坐标位置以及目标位置对
应的坐标位置，获取预设场景地图，根据场景地图规划起始位置至目标位置的目标规划路径。在一实施例中，机器人可以安装环境探测传感器，如摄像头、雷达等，根据环境探测传感器确定周围环境，确定周围环境中的障碍物，当周围环境中存在障碍物时，重新规划目标规划路径。
46.s130、根据车身长度以及目标规划路径控制机器人运行。
47.其中，车身长度可以是指机器人前后两个极端点之间的距离，可以是机器人前方最突出的位置至机器人后方最突出的位置之间的距离。
48.在发明实施例中，可以根据车身长度以及目标规划路径确定机器人运行的运行速度，控制机器人按照运行速度运行。由于环境中存在障碍物，目标规划路线大部分为曲线，可以根据目标规划路径的角度变化确定机器人运行的线速度和角速度。为了保证机器人可以在最短时间内到达目标位置，在允许的情况下可以采用机器人的预设最大运行线速度和预设最大运行角速度，根据路径角度降低线速度和角速度。
49.具体的，可以根据车身长度在目标规划路径内确定路径角度变化，根据路径角度变化确定控制机器人按照不同的线速度和角速度运行。车身长度在目标规划路径内确定路径角度变化可以根据车身长度的范围内目标规划路径对应曲线的切线确定。在实际的操作过程中，可以获取车身长度的目标规划路径，确定该段目标规划路径两个顶点分别对应位置的切线，两条切线相交，可以将两条切线所形成的夹角的补角对应的角度作为路径角度变化。当确定路径角度变化后，根据路径角度变化控制机器人的线速度以及角速度的方式可以包括多种，示例性的，可以预先设置路径角度变化与运行线速度以及运行角速度的关系，根据路径角度变化确定运行线速度和运行角速度；又或者，可以根据路径角度变化的数值大小将路径角度变化分为多个等级，根据不同的等级对机器人设置不同的运行线速度以及运行角速度。其中，等级的数量可以是根据用户需求设定的，可以包括但不限于2个、3个、4个等。
50.在一实施例中，当等级的数量为3个时，可以根据路径角度变化的数值确定2个边界角度，用于划分三个角度范围。边界角度可以包括第一预设角度和第二预设角度，其中，第一预设角度小于第二预设角度。第一预设角度可以包括45度、46度等；第二预设角度可以包括90度、91度等。当路径角度变化小于第一预设角度时，可以控制机器人按照预设最大线速度以及预设最大角速度运行；当路径角度变化大于第一预设角度且路径角度变化小于第二预设角度时，可以控制机器人按照预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度减速运行；当路径角度变化大于第二预设角度时，可以控制机器人在路径角度变化处停止，在调整方向后继续运行。
51.本发明实施例，通过在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点，基于预设坐标对应关系和位置点生成目标规划路径，根据车身长度以及目标规划路径控制机器人运行，实现了按照用户需求自定义生成目标规划路径，并根据车身长度以及目标规划路线确定机器人运行的速度变化，使机器人可以在保证安全的前提下以最短时间到达目标位置，提高机器人的运行效率，提升用户的使用体验。
52.实施例二
53.图2是根据本发明实施例二提供的一种机器人运行方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上对于一种机器人运行方法的进一步说明。如图2所示，该方法包括：
54.s210、采集用户执行动作对应的触摸位置。
55.其中，触摸位置可以是指用户执行动作对应的位置，可以是用户在屏幕上触摸的位置。
56.在发明实施例中，机器人可以获取用户执行动作，并根据用户执行动作确定触摸位置。在实际的过程中，当用户在屏幕上绘制路径时，计算机可以获取相对于绘制路径的离散点，可以将离散点作为触摸位置。
57.s220、确定触摸位置在屏幕的预设屏幕坐标系下的位置坐标作为位置点。
58.其中，预设地图坐标系可以是指预先设置的在屏幕中应用的坐标系。预设地图坐标系的设置方式可以不作限定，示例性的，可以是将屏幕中心点作为预设屏幕坐标系的原点；或者，可以将屏幕四角的任意一点作为预设屏幕坐标系的原点。
59.在发明实施例中，当确定触摸位置后，可以根据预设屏幕坐标系确定触摸位置对应的位置坐标，将位置坐标作为位置点。在实际的操作过程中，屏幕的每一个位置都可以对应一个位置坐标，可以将触摸位置映射于预设屏幕坐标系，确定触摸位置对应的位置坐标，将位置坐标作为位置点。
60.s230、按照预设坐标对应关系确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置。
61.其中，预设地图坐标系可以是指预先设置的地图中应用的坐标系。在地图中，可以根据预设地图坐标系确认各位置点的坐标位置。预设坐标对应关系可以包括根据坐标转换矩阵确定位置点的坐标对应关系；又或者，可以预先设置各点对于不同坐标系的坐标位置对应关系的表格确定位置点的坐标对应关系。
62.在发明实施例中，可以通过坐标转换矩阵确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置；又或者，可以预先设置各点对于预设屏幕坐标系与预设地图坐标系的对应关系，确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置。
63.在实际的操作过程中，当通过预先设置各点对于预设屏幕坐标系与预设地图坐标系的对应关系，确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置时，可以提取存储各点对于预设屏幕坐标系与预设地图坐标系的对应关系的文件或者表格，在文件或表格中查找在预设地图坐标系的位置点对应于预设地图坐标系的坐标位置。当通过坐标转换矩阵确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置时，可以获取预先设置的坐标转换矩阵，将在预设地图坐标系的位置点代入坐标转换矩阵确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置。
64.在一实施例中，坐标转换矩阵可以包括其中，a、b、c、d为缩放旋转系数，e、f为平移量。其中，a、b、c、d、e、f可以根据当前屏幕显示地图的大小、位置、方向确定。在一实施例中，可以根据预设屏幕坐标系与预设地图坐标系的已知对应关系进行确认，如预设屏幕坐标系与预设地图坐标系中原点对应关系、屏幕的四个角对应点的对应关系等。当确定坐标转换矩阵后，可以将位置点代入坐标转换矩阵，确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置。
65.s240、拟合各坐标位置为目标规划路径。
66.在发明实施例中，可以根据预设地图坐标系的坐标位置拟合生成目标规划路径。在实际的操作过程中，可以获取预先存储的拟合公式，将坐标位置代入拟合公式生成目标
规划路径。其中，拟合公式的类型可以不作限定，只要保证可以生成平滑的线段即可。在一实施例中，拟合公式可以包括但不限于贝塞尔曲线公式。当拟合公式为贝塞尔曲线公式时，可以将坐标位置代入贝塞尔曲线公式生成目标规划路径。当然，拟合公式也可以包括生成直线的公式。根据坐标位置可以确定拟合公式的类型，根据各坐标位置生成目标规划路径。
67.在一实施例中，在拟合目标规划路径的过程中，可以按照坐标位置对应触摸位置的先后顺序进行拟合，生成与用户执行动作相对应的目标规划路径。
68.进一步的，拟合各坐标位置为目标规划路径，还包括：
69.按照坐标位置与目标规划路径的距离关系确定路径还原度；
70.当路径还原度是小于预设路径还原度阈值时，调整拟合参数后重新生成目标规划路径，直至目标规划路径的路径还原度是大于或等于预设路径还原度阈值；其中，调整拟合参数的调整包括以下至少之一：调整拟合生成的线段数量、调整拟合公式。
71.其中，路径还原度可以是指生成的目标规划路线与用户执行动作对应触摸位置的还原程度，是对所拟合线段效果的评价。路径还原度可以根据坐标位置与目标规划路径的距离关系确定。
72.预设路径还原度阈值可以是指预先设置的目标规划路径满足路径还原度的临界值，也就是说，当路径还原度大于或者等于预设路径还原度阈值时，确定目标规划路径满足要求。预设路径还原度阈值可以是用户根据拟合需求设定的，可以包括但不限于70％、80％、90％等。
73.在发明实施例中，当坐标位置与目标规划路径的距离等于0时，可以认为坐标位置位于目标规划路径；当坐标位置与目标规划路径的距离大于0时，可以认为该坐标位置没有落在目标规划路径上。然而，由于根据坐标位置拟合目标规划路径的过程中可以存在一定偏差，可以在目标位置与目标规划路径的垂直距离大于车身长度时确认该坐标位置没有落在目标规划路径上。在实际的操作过程中，可以确认没有落在目标规划路径上的坐标位置数量除以坐标位置数量的总数作为路径还原度。
74.在一实施例中，当坐标位置距离目标规划路径的垂直距离超过车身长度时，可以认为该坐标位置没有落在拟合的目标规划路径上，可以记为p
out
，其中，p
out
的数值为1，可以代表有一个坐标位置没有落在拟合的目标规划路径上；所有的目标位置的数量记为p
all
，路径还原度v的计算公式可以包括：
[0075][0076]
确定路径还原度后，可以提取预先设置的预设路径还原度阈值，判断路径还原度与预设路径还原度阈值的大小关系。当路径还原度大于或者等于预设路径还原度阈值时，可以认为目标规划路径满足要求；当路径还原度是小于预设路径还原度阈值时，可以调整拟合参数后重新生成目标规划路径，直至目标规划路径的路径还原度大于或等于预设路径还原度阈值。其中，调整拟合参数的方式可以包括但不限于调整拟合生成的线段数量、调整拟合公式。
[0077]
在一实施例中，当通过调整拟合生成的线段数量提高路径还原度时，可以根据坐标位置对应触摸位置的先后顺序将坐标位置拆分为多组坐标位置，根据每组坐标位置分别拟合生成多条线段，将各线段连接生成目标规划路线，重新确定路径还原度，判断路径还原
度与预设路径还原度阈值的大小关系，直至目标规划路径的路径还原度大于或等于预设路径还原度阈值。
[0078]
在一实施例中，当通过调整拟合公式提高路径还原度时，可以更换拟合公式，重新生成目标规划路线。在一实施例中，当拟合公式为贝塞尔曲线公式时，也可以通过调整曲线阶数提高路径还原度，直至目标规划路径的路径还原度是大于或等于预设路径还原度阈值。
[0079]
s250、提取对应机器人的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度。
[0080]
其中，预设最大运行线速度可以是指机器人运行线速度的上限值；预设最大运行角速度可以是指机器人运行角速度的上限值。
[0081]
在发明实施例中，机器人可以预先设置预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度。可以提取存储的对应机器人的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度，用于控制机器人运行。
[0082]
s260、依据车身长度在目标规划路径内确定路径角度变化。
[0083]
在发明实施例中，可以获取车身长度尺寸范围的目标规划路径，确定该段目标规划路径两个顶点分别对应位置的切线，确定两条切线所形成的夹角的补角对应的角度作为路径角度变化。
[0084]
s270、当路径角度变化小于第一预设角度时，控制机器人按照预设最大线速度以及预设最大角速度运行。
[0085]
其中，第一预设角度可以是根据用户需求设置的确定机器人可以按照预设最大线速度以及预设最大角速度运行的角度。示例性的，第一预设角度可以包括但不限于45度、46度等。
[0086]
在发明实施例中，当确定路径角度变化后，可以提取第一预设角度，判断路径变化角度与第一预设角度的大小关系。当路径角度变化小于第一预设角度时，可以控制机器人按照预设最大线速度以及预设最大角速度运行。
[0087]
s280、当路径角度变化大于第一预设角度且路径角度变化小于第二预设角度时，控制机器人按照经减速比例调整后的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行。
[0088]
其中，第二预设角度可以是根据用户需求设置的确定机器人要降低运行线速度以及运行角速度运行的角度。示例性的，第二预设角度可以包括但不限于90度、91度等。减速比例可以是根据经验预先设置的比例，可以根据减速比例调整运行线速度和运行角速度。
[0089]
在发明实施例中，当确定路径角度变化后，可以提取第一预设角度和第二预设角度，判断路径变化角度与第一预设角度和第二预设角度的大小关系。当路径角度变化大于第一预设角度且路径角度变化小于第二预设角度时，机器人应减速运行，可以控制机器人按照经减速比例调整后的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行。
[0090]
在一实施例中，减速比例可以是根据第一预设角度和第二预设角度之间的角度差确定的。可以确定当角度增加一定数值时，增加减速比例。示例性的，当第一预设角度和第二预设角度之间的角度差为45度时，可以确认角度每增加5度，设置增加一定的比例。又或者，减速比例可以是预先设置存储于表格中。可以设置每个角度对应的减速比例，根据减速比例调整运行线速度和运行角速度。
[0091]
在实际的操作过程中，可以将最大运行线速度以及预设最大运行角速度分别成减
速比例对机器人的运行线速度和运行角速度进行调整，以使机器人可以根据调整后的运行线速度和运行角速度运行。
[0092]
s290、当路径角度变化大于第二预设角度时，控制机器人在路径角度变化处停止，并调整方向继续运行。
[0093]
在发明实施例中，当确定路径角度变化后，可以提取第二预设角度，判断路径变化角度与第二预设角度的大小关系。当路径角度变化大于第二预设角度时，可以控制机器人在路径变化处停止运行，并根据路径角度变化调整方向继续运行。在一实施例中，可以提取预设最大加速度和最大减速度，根据最大加速度和最大减速度控制机器人加速以及减速。
[0094]
本发明实施例，通过采集用户执行动作对应的触摸位置，确定触摸位置在屏幕的预设屏幕坐标系下的位置坐标作为位置点，按照预设坐标对应关系确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置，拟合各坐标位置为目标规划路径，实现根据用户触摸位置自定义生成目标规划路线，同时，根据路径还原度，提高目标规划路线的可靠性。通过提取对应机器人的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度，依据车身长度在目标规划路径内确定路径角度变化，当路径角度变化小于第一预设角度时，控制机器人按照预设最大线速度以及预设最大角速度运行；当路径角度变化大于第一预设角度且路径角度变化小于第二预设角度时，控制机器人按照经减速比例调整后的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行；当路径角度变化大于第二预设角度时，控制机器人在路径角度变化处停止，并调整方向继续运行，实现机器人按照路径角度变化调整运行加速度和运行角速度，保证机器人的安全运行，减少机器人的运行时间，提升用户的使用体验。
[0095]
实施例三
[0096]
图3是根据本发明实施例三提供的一种机器人运行方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上对于一种机器人运行方法的进一步说明。
[0097]
如图3所示，该方法包括：
[0098]
s3010、采集用户执行动作对应的触摸位置。
[0099]
s3020、确定触摸位置在屏幕的预设屏幕坐标系下的位置坐标作为位置点。
[0100]
s3030、按照预设坐标对应关系确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置。
[0101]
s3040、在各坐标位置内确定起始坐标以及目标坐标。
[0102]
其中，起始坐标可以是指机器人运行的起始位置的坐标，可以是指机器人当前位置对应的坐标；目标坐标可以是指目标位置对应的坐标，可以是机器人期望到达位置的坐标。
[0103]
在实际的操作过程中，可以在各坐标位置中确定机器人当前位置对应的坐标位置，以及机器人目标位置对应的坐标位置，将机器人当前位置对应的坐标位置作为起始坐标，将目标位置对应的坐标位置作为目标坐标。
[0104]
s3050、在预设场景地图按照起始坐标以及目标坐标生成目标规划路径。
[0105]
在发明实施例中，预设场景地图可以是指机器人预先存储的地图，可以根据预设场景地图根据起始坐标和目标坐标生成目标规划路径。在实际的操作过程中，在预设场景地图中可以存储障碍物的位置，根据起始坐标、目标坐标以及障碍物的位置可以生成起始坐标至目标坐标生成目标规划路径。
[0106]
进一步的，在预设场景地图按照起始坐标以及目标坐标生成目标规划路径之后，
还包括：
[0107]
采集机器人运动过程的环境参数；
[0108]
按照环境参数确定存在障碍物，调整目标规划路径。
[0109]
其中，环境参数可以是指机器人运动过程中周围的环境信息。
[0110]
在发明实施例中，机器人可以通过安装预设传感器采集环境参数。在一实施例中，预设传感器可以包括但不限于视觉感知传感器或者雷达感知传感器，如摄像头、雷达等。预设传感器可以安装于机器人任意无视野遮挡的位置，当机器人按照预设目标规划路径运行时，机器人可以通过预设传感器在运行过程中采集环境参数。由于预设场景地图是预先设置，在机器人运行的过程中，目标规划路径中可能存在未知障碍物的情况。可以根据环境参数确定周围环境中是否存在障碍物。当确定存在障碍物时，可以根据障碍物对应的位置调整目标规划路径，直至机器人到达目标位置。
[0111]
在一实施例中，当根据环境参数确定由于障碍物无法调整目标规划路径至目标位置时，可以控制机器人停止运行并在屏幕上显示报警信息及相关操作引导。
[0112]
s3060、提取对应机器人的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度。
[0113]
s3070、依据车身长度在目标规划路径内确定路径角度变化。
[0114]
s3080、当路径角度变化小于第一预设角度时，控制机器人按照预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行。
[0115]
s3090、当路径角度变化大于第一预设角度且路径角度变化小于第二预设角度时，控制机器人按照经减速比例调整后的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行。
[0116]
s3100、当路径角度变化大于第二预设角度时，控制机器人在路径角度变化处停止，并调整方向继续运行。
[0117]
本发明实施例，通过在各坐标位置内确定起始坐标以及目标坐标，在预设场景地图按照起始坐标以及目标坐标生成目标规划路径，实现根据起始位置与目标位置自动生成目标规划路径，使目标规划路径的方式更便捷。通过采集机器人运动过程的环境参数，按照环境参数确定存在障碍物，调整目标规划路径，以使机器人在遇到障碍物时可以及时重新规划目标规划路径，提高机器人运行的智能化，以使机器人按照运行角速度以及运行线速度及时到达目标位置，提高用户的使用体验。
[0118]
实施例四
[0119]
图4是根据本发明实施例四提供的一种机器人的拓扑架构图，本实施例是在上述实施例的基础上，对机器人的结构以及机器人运行方法作进一步说明。在本实施例中，以第一预设角度为45度，第二预设角度为90度为例，对机器人运行方法进行说明。如图4所示，该机器人包括：屏幕、主机控制器、预设传感器、运动底盘以及执行机构。
[0120]
其中，屏幕、主机控制器、预设传感器、运动底盘以及执行机构均采用有限方式连接，示例性的，可以包括但不限于通过通用串行总线(universal serial bus，usb)、rj45、控制器局域网络(controller area network,can)等方式连接。
[0121]
预设传感器可以用于机器人定位和避障，示例性的预设传感器可以包括但不限于激光雷达和超声波雷达，预设传感器的数量可以不作限定，可以包括一个或者多个。
[0122]
运动底盘的类型的可以不作限定，可以根据机器人工作环境进行选择，示例性的，运动底盘可以包括差速轮底盘、麦克纳姆轮底盘、阿克曼底盘等。
[0123]
屏幕可以作为主机控制器的输入输出设备。
[0124]
执行机构可以是根据用户需求进一步定义挂载，可以包括但不限于机械臂、辊筒、货仓等，从而应用于不同场景。
[0125]
在一实施例中，图5是根据本发明实施例四提供的一种虚拟按键的示意图。虚拟按键可以位于屏幕中。用户可以通过屏幕上的虚拟按键，对机器人进行实时的运动控制，示例性的，可以包括前进、后退、旋转(麦克纳姆轮底盘可支持左右侧移)等。通过虚拟按键，可以控制机器人运行。其中，运行速度可以根据用户需求进行设定。
[0126]
在一实施例中，图6是根据本发明实施例四提供的一种手绘路径的示意图。用户可以在屏幕上点选机器人当前位置(起始位置)，通过手指可以在地图上绘制任意路径，机器人按照所绘制的路径生成目标规划路径(由起始位置到目标位置的路径)，并根据目标规划路径运行。其中，机器人的运行速度等参数可以支持默认配置和自定义配置。
[0127]
当用户在屏幕绘制路线后，机器人在屏幕内捕捉到获取对应用户执行动作的路径后，可以获取一系列在屏幕坐标系xoy的位置点，如：{(x
start
,y
start
),(x1,y1),(x2,y2),
…
,(x
end
,y
end
)}
[0128]
可以根据当前屏幕上显示地图的大小、位置、方向计算预设屏幕坐标系xoy到预设地图坐标系xoy的坐标转换矩阵，如：
[0129][0130]
其中a、b、c、d为缩放旋转系数，e、f为平移量。
[0131]
根据坐标转换矩阵以及离散点，可以获得所绘制路径在地图上的坐标位置，如：
[0132]
{(x
start
,y
start
),(x1,y1),(x2,y2),
…
,(x
end
,y
end
)}
[0133]
为使机器人平滑运行，可以将坐标位置进一步拟合成为一系列平滑的线段，生成目标规划路径。在一实施例中，拟合公式可以包括贝塞尔曲线公式。可以通过贝塞尔曲线公式拟合目标规划路径。其中，贝塞尔曲线公式的阶数可以不作限定，可以自动选择适当阶数的贝塞尔曲线公式进行拟合，拟合贝塞尔曲线后，可以确定路径还原度。
[0134]
其中，路径还原度v是对所拟合线段效果的评价，计算公式包括：
[0135][0136]
其中，当坐标位置距离目标规划路径的垂直距离超过车身长度时，可以认为该坐标位置没有落在拟合的目标规划路径上，可以记为p
out
，其中，p
out
的数值为1，可以代表有一个坐标位置没有落在拟合的目标规划路径上；所有的目标位置的数量记为p
all
。确定路径还原度后，可以提取预先设置的预设路径还原度阈值，判断路径还原度与预设路径还原度阈值的大小关系。当路径还原度大于或者等于预设路径还原度阈值时，可以认为目标规划路径满足要求；当路径还原度是小于预设路径还原度阈值时，可以调整拟合参数后重新生成目标规划路径，直至目标规划路径的路径还原度大于或等于预设路径还原度阈值。
[0137]
当目标规划路径不满足预设路径还原度时，针对p
out
较大的曲线，可以通过调整拟合生成的线段数量或者调整拟合公式提高路径还原度，当拟合公式为贝塞尔曲线公式时，可以调整曲线阶数。
[0138]
拟合目标规划路径后，可以在屏幕上显示拟合后的路线。可以根据机器人当前位置进一步计算在各路线上实时运行的线速度和角速度，控制机器人运行。
[0139]
可以提取对应机器人的预设最大运行线速度、预设最大运行角速度、最大加速度和最大减速度。其中，可以根据最大加速度和最大减速度控制机器人加速以及减速。在拟合出的目标规划路径上，运行机器人可以在保证安全的前提下尽量预设最大运行线速度和预设最大运行角速度运行。
[0140]
在一实施例中，图7是根据本发明实施例四提供的一种路径角度变化确认的示意图。如图7所示，θ为目标规划路径中一个车身长度的尺度范围内路径角度变化对应的角度。可以依据车身长度在目标规划路径内确定路径角度变化，可以获取车身长度尺寸范围的目标规划路径，确定该段目标规划路径两个顶点分别对应位置的切线，确定两条切线所形成的夹角的补角对应的角度作为路径角度变化。
[0141]
在一个车身长度的尺度范围内，当路径角度变化θ低于45度时，控制机器人按照预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行；
[0142]
在一个车身长度的尺度范围内，当路径角度变化θ超过45度且小于90度时，控制机器人按照经减速比例调整后的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行。
[0143]
在一个车身长度的尺度范围内，当路径角度变化θ超过90度时，控制机器人在路径角度变化处停止，并调整方向继续运行。
[0144]
在一实施例中，图8是根据本发明实施例四提供的一种目标规划路径的示意图。图9是根据本发明实施例四提供的一种调整目标规划路径的示意图。用户可以通过屏幕在预设场景地图上设置目标位置，机器人可以确定起始坐标以及目标坐标，在预设场景地图按照起始坐标(对应起始位置)以及目标坐标(对应目标位置)生成目标规划路径，并按照目标规划路径运行。机器人在运行过程中，可以通过预设传感器确定位置的障碍物，并根据障碍物调整目标规划路径。
[0145]
在一实施例中，当根据环境参数确定由于障碍物无法调整目标规划路径至目标位置时，可以控制机器人停止运行并在屏幕上显示报警信息及相关操作引导。
[0146]
实施例五
[0147]
图10是根据本发明实施例五提供的一种机器人运行装置的结构示意图。如图10所示，该装置包括：位置点获取模块51，路径生成模块52和机器人运行模块53。
[0148]
其中，位置点获取模块51，用于在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点。
[0149]
路径生成模块52，用于基于预设坐标对应关系和位置点生成目标规划路径。
[0150]
机器人运行模块53，用于根据车身长度以及目标规划路径控制机器人运行。
[0151]
本发明实施例，通过位置点获取模块在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点，路径生成模块基于预设坐标对应关系和位置点生成目标规划路径，机器人运行模块根据车身长度以及目标规划路径控制机器人运行，实现了按照用户需求自定义生成目标规划路径，并根据车身长度以及目标规划路线确定机器人运行的速度变化，使机器人可以在保证安全的前提下以最短时间到达目标位置，提高机器人的运行效率，提升用户的使用体验。
[0152]
在一实施例中，位置点获取模块51，包括：
[0153]
触摸位置采集单元，用于采集用户执行动作对应的触摸位置；
[0154]
位置点确定单元，用于确定触摸位置在屏幕的预设屏幕坐标系下的位置坐标作为位置点。
[0155]
在一实施例中，路径生成模块52，包括：
[0156]
坐标位置确定单元，用于按照预设坐标对应关系确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置；
[0157]
路径拟合单元，用于拟合各坐标位置为目标规划路径。
[0158]
在一实施例中，路径拟合单元，还包括：
[0159]
还原度确定单元，用于按照坐标位置与目标规划路径的距离关系确定路径还原度；
[0160]
参数调整单元，用于当路径还原度是小于预设路径还原度阈值时，调整拟合参数后重新生成目标规划路径，直至目标规划路径的路径还原度是大于或等于预设路径还原度阈值；其中，调整拟合参数的调整包括以下至少之一：调整坐标位置的数量以根据坐标位置拟合生成多条线段、调整生成目标规划路径的预设公式。
[0161]
在一实施例中，路径生成模块52，包括：
[0162]
坐标位置确定单元，用于按照预设坐标对应关系确定位置点在预设地图坐标系的坐标位置；
[0163]
目标位置确定单元，用于在各坐标位置内确定起始坐标以及目标坐标；
[0164]
路径生成单元，用于在预设场景地图按照起始坐标以及目标坐标生成目标规划路径。
[0165]
在一实施例中，路径生成模块52，还包括：
[0166]
环境参数采集单元，用于采集机器人运动过程的环境参数；
[0167]
路径调整单元，用于按照环境参数确定存在障碍物，调整目标规划路径。
[0168]
在一实施例中，机器人运行模块53，包括：
[0169]
速度提取单元，用于提取对应机器人的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度；
[0170]
角度变化确定单元，用于依据车身长度在目标规划路径内确定路径角度变化；
[0171]
第一运行单元，用于当路径角度变化小于第一预设角度时，控制机器人按照最大运行线速度以及最大运行角速度运行；
[0172]
第二运行单元，用于当路径角度变化大于第一预设角度且路径角度变化小于第二预设角度时，控制机器人按照经减速比例调整后的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行；
[0173]
第三运行单元，用于当路径角度变化大于第二预设角度时，控制机器人在路径角度变化处停止，并调整方向继续运行。
[0174]
本发明实施例所提供的机器人运行装置可执行本发明任意实施例所提供的机器人运行方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0175]
实施例六
[0176]
图11是实现本发明实施例的机器人运行方法的机器人11的结构示意图。机器人旨在表示一种能够半自主或全自主工作的智能机器，可以通过编程和自动控制来执行诸如作
业或移动等任务。诸如，扫地机器人、物流机器人、农业机器人、军用机器人、水下机器人等。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
[0177]
如图11所示，机器人10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中，还可存储机器人10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
[0178]
机器人10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许机器人10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0179]
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如机器人运行方法。
[0180]
在一些实施例中，机器人运行方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到机器人10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的机器人运行方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行机器人运行方法。
[0181]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0182]
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0183]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算
机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0184]
为了提供与用户的交互，可以在机器人上实施此处描述的系统和技术，该机器人具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给机器人。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0185]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0186]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0187]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0188]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种机器人运行方法，其特征在于，包括：在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点；基于预设坐标对应关系和所述位置点生成目标规划路径；根据车身长度以及所述目标规划路径控制机器人运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点，包括：采集所述用户执行动作对应的触摸位置；确定所述触摸位置在所述屏幕的预设屏幕坐标系下的位置坐标作为所述位置点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设坐标对应关系和所述位置点生成目标规划路径，包括：按照所述预设坐标对应关系确定所述位置点在预设地图坐标系的坐标位置；拟合各所述坐标位置为所述目标规划路径。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述拟合各所述坐标位置为所述目标规划路径，还包括：按照所述坐标位置与所述目标规划路径的距离关系确定路径还原度；当所述路径还原度是小于预设路径还原度阈值时，调整拟合参数后重新生成所述目标规划路径，直至所述目标规划路径的路径还原度是大于或等于所述预设路径还原度阈值；其中，所述调整拟合参数的调整包括以下至少之一：调整拟合生成的线段数量、调整拟合公式。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设坐标对应关系和所述位置点生成目标规划路径，包括：按照所述预设坐标对应关系确定所述位置点在预设地图坐标系的坐标位置；在各所述坐标位置内确定起始坐标以及目标坐标；在预设场景地图按照所述起始坐标以及所述目标坐标生成所述目标规划路径。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在预设场景地图按照所述起始坐标以及所述目标坐标生成所述目标规划路径之后，还包括：采集所述机器人运动过程的环境参数；按照所述环境参数确定存在障碍物，调整所述目标规划路径。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据车身长度以及所述目标规划路径控制机器人运行，包括：提取对应所述机器人的预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度；依据所述车身长度在所述目标规划路径内确定路径角度变化；当所述路径角度变化小于第一预设角度时，控制所述机器人按照预设最大运行线速度以及预设最大运行角速度运行；当所述路径角度变化大于第一预设角度且所述路径角度变化小于第二预设角度时，控制所述机器人按照经减速比例调整后的所述预设最大运行线速度以及所述预设最大运行角速度运行；当所述路径角度变化大于第二预设角度时，控制所述机器人在所述路径角度变化处停止，并调整方向继续运行。
8.一种机器人运行装置，其特征在于，包括：位置点获取模块，用于在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点；路径生成模块，用于基于预设坐标对应关系和所述位置点生成目标规划路径；机器人运行模块，用于根据车身长度以及所述目标规划路径控制机器人运行。9.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的机器人运行方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的机器人运行方法。

技术总结
本发明公开了一种机器人运行方法、装置、机器人及存储介质。其中，该机器人运行方法，包括：在屏幕内获取对应用户执行动作的至少两个位置点；基于预设坐标对应关系和所述位置点生成目标规划路径；根据车身长度以及所述目标规划路径控制机器人运行。本发明实施例，通过按照对应用户执行动作生成目标规划路径，实现根据用户需求自定义目标规划路径，根据车身长度以及目标规划路线确定机器人运行的速度变化，保证机器人可以在安全的前提下以最短时间到达目标位置，提高机器人的运行效率，提升用户的使用体验。的使用体验。的使用体验。


技术研发人员：张学彦 林淦斌 黄程 叶航
受保护的技术使用者：福勤智能科技（昆山）有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/9/26