用于人员与机器人共存场合的避让控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供用于人员与机器人共存场合的避让控制方法和系统，根据目标区域的人员活动轨迹，划定禁入子区域，这样能够对目标区域进行划分和标定，这样机器人在运动过程中自动避开进入到禁入子区域，大大降低机器人与人员之间相遇几率，机器人不会在运动过程中因人员运动而频繁避让，降低机器人避让控制的难度，提高机器人的工作效率。高机器人的工作效率。高机器人的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
用于人员与机器人共存场合的避让控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及机器人运动控制的
，特别涉及用于人员与机器人共存场合的避让控制方法和系统。

技术介绍

[0002]在智能化工厂内部，通常设置有机器人，用于承担货物运输工作。同时工厂内部还不可避免会有工作人员的往来通行，使得工厂内部出现人员与机器人共存使用相同空间的情况。虽然现有机器人自带有视觉检测设备，其能够对自身所处环境进行视觉检测，以确定自身周围环境存在的障碍物，以及时对障碍物进行避让。但是在人员与机器人共存的场合，人员往来通行的路径是不断变化的使得机器人在运动过程中可能需要频繁进行避让，不仅增加机器人避让控制的难度，还降低机器人运输货物的效率。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供用于人员与机器人共存场合的避让控制方法和系统，其预先拍摄与分析目标区域的动态影像，得到目标区域的人员活动轨迹信息，以此划定机器人禁入子区域及其在目标区域内部的位置信息；根据位置信息，在机器人禁入子区域设定相应的光信号边界，机器人通过对来自光信号边界的光信号进行分析，确定机器人与禁入子区域之间的相对位置关系，并结合机器人自身周围区域的障碍物存在状态信息，调整机器人的运动状态，以避开禁入子区域和障碍物，其根据目标区域的人员活动轨迹，划定禁入子区域，这样能够对目标区域进行划分和标定，这样机器人在运动过程中自动避开进入到禁入子区域，大大降低机器人与人员之间相遇几率，机器人不会在运动过程中因人员运动而频繁避让，降低机器人避让控制的难度，提高机器人的工作效率。
[0004]本专利技术提供用于人员与机器人共存场合的避让控制方法，包括如下步骤：
[0005]步骤S1，拍摄目标区域的动态影像，对所述动态影像进行分析处理，得到所述目标区域在所述拍摄执行的时间段内的人员活动轨迹信息；根据所述人员活动轨迹信息，在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域，并确定所述机器人禁入子区域在所述目标区域的位置信息；
[0006]步骤S2，根据所述位置信息，对所述机器人禁入子区域设置相应的光信号边界；对机器人在所述目标区域内部运动过程中采集来自所述光信号边界的光信号进行分析处理，得到所述机器人与所述机器人禁入子区域之间的相对位置关系；
[0007]步骤S3，根据所述相对位置关系和所述机器人自身周围区域的障碍物存在状态信息，调整所述机器人的运动状态，使所述机器人避开所述机器人禁入子区域和障碍物。
[0008]进一步，在所述步骤S1中，拍摄目标区域的动态影像，对所述动态影像进行分析处理，得到所述目标区域在所述拍摄执行的时间段内的人员活动轨迹信息；根据所述人员活动轨迹信息，在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域，并确定所述机器人禁入子区域在所述目标区域的位置信息，包括：
[0009]在预设时间段内对目标区域进行连续扫描拍摄，得到关于所述目标区域现场的动态影像；对所述动态影像进行分帧处理后，从得到的每帧影像画面中识别得到画面上所有人员各自在目标区域的位置信息；
[0010]根据同一人员在所有帧影像画面对应的位置信息，得到对应人员在所述目标区域内部的活动轨迹信息；
[0011]根据所有人员各自的活动轨迹信息，确定所有人员在所述目标区域内部的最大活动范围，从而在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域；
[0012]确定所述机器人禁入子区域的全部边界在所述目标区域的位置信息。
[0013]进一步，在所述步骤S2中，根据所述位置信息，对所述机器人禁入子区域设置相应的光信号边界；对机器人在所述目标区域内部运动过程中采集来自所述光信号边界的光信号进行分析处理，得到所述机器人与所述机器人禁入子区域之间的相对位置关系，包括：
[0014]以所述位置信息为基准，对所述机器人禁入子区域的全部边界投射激光束，从而形成与所述机器人禁入子区域的全部边界一致对应的光信号边界；
[0015]采集机器人在所述目标区域内部运动过程中接收到来自所述光信号边界的光信号；再根据采集得到的光信号的强度和所述光信号边界上原始光信号的强度，确定所述机器人与所述机器人禁入子区域的边界之间的相对位置关系。
[0016]进一步，在所述步骤S3中，根据所述相对位置关系和所述机器人自身周围区域的障碍物存在状态信息，调整所述机器人的运动状态，使所述机器人避开所述机器人禁入子区域和障碍物，包括：
[0017]对所述机器人采集得到的自身周围环境区域影像进行识别处理，确定所述机器人自身周围区域存在的障碍物与所述机器人之间的相对距离和相对方位，以此作为所述障碍物存在状态信息；
[0018]根据所述相对位置关系，所述相对距离和所述相对方位，确定所述机器人在不进入所述机器人禁入子区域以及不接触所述障碍物的情况下的允许活动区域；
[0019]根据所述允许活动区域的范围大小和所述机器人自身的体积大小，调整所述机器人的自转运动状态和/或平面移动状态，使所述机器人避开所述机器人禁入子区域和障碍物。
[0020]本专利技术还提供用于人员与机器人共存场合的避让控制系统，包括：
[0021]动态影像拍摄与分析模块，用于拍摄目标区域的动态影像，对所述动态影像进行分析处理，得到所述目标区域在所述拍摄执行的时间段内的人员活动轨迹信息；
[0022]禁入子区域确定模块，用于根据所述人员活动轨迹信息，在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域，并确定所述机器人禁入子区域在所述目标区域的位置信息；
[0023]禁入子区域边界标定模块，用于根据所述位置信息，对所述机器人禁入子区域设置相应的光信号边界；
[0024]禁入子区域位置确定模块，用于对机器人在所述目标区域内部运动过程中采集来自所述光信号边界的光信号进行分析处理，得到所述机器人与所述机器人禁入子区域之间的相对位置关系；
[0025]机器人运动调整模块，用于根据所述相对位置关系和所述机器人自身周围区域的障碍物存在状态信息，调整所述机器人的运动状态，使所述机器人避开所述机器人禁入子
区域和障碍物。
[0026]进一步，所述动态影像拍摄与分析模块拍摄目标区域的动态影像，对所述动态影像进行分析处理，得到所述目标区域在所述拍摄执行的时间段内的人员活动轨迹信息，包括：
[0027]在预设时间段内对目标区域进行连续扫描拍摄，得到关于所述目标区域现场的动态影像；对所述动态影像进行分帧处理后，从得到的每帧影像画面中识别得到画面上所有人员各自在目标区域的位置信息；
[0028]根据同一人员在所有帧影像画面对应的位置信息，得到对应人员在所述目标区域内部的活动轨迹信息；
[0029]所述禁入子区域确定模块根据所述人员活动轨迹信息，在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域，并确定所述机器人禁入子区域在所述目标区域的位置信息，包括：
[0030]根据所有人员各自的活动轨迹信息，确定所有人员在所述目标区域内部的最大活动范围，从而在所述目标区域中划定相应的机器人禁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于人员与机器人共存场合的避让控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，拍摄目标区域的动态影像，对所述动态影像进行分析处理，得到所述目标区域在所述拍摄执行的时间段内的人员活动轨迹信息；根据所述人员活动轨迹信息，在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域，并确定所述机器人禁入子区域在所述目标区域的位置信息；步骤S2，根据所述位置信息，对所述机器人禁入子区域设置相应的光信号边界；对机器人在所述目标区域内部运动过程中采集来自所述光信号边界的光信号进行分析处理，得到所述机器人与所述机器人禁入子区域之间的相对位置关系；步骤S3，根据所述相对位置关系和所述机器人自身周围区域的障碍物存在状态信息，调整所述机器人的运动状态，使所述机器人避开所述机器人禁入子区域和障碍物。2.如权利要求1所述的用于人员与机器人共存场合的避让控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，拍摄目标区域的动态影像，对所述动态影像进行分析处理，得到所述目标区域在所述拍摄执行的时间段内的人员活动轨迹信息；根据所述人员活动轨迹信息，在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域，并确定所述机器人禁入子区域在所述目标区域的位置信息，包括：在预设时间段内对目标区域进行连续扫描拍摄，得到关于所述目标区域现场的动态影像；对所述动态影像进行分帧处理后，从得到的每帧影像画面中识别得到画面上所有人员各自在目标区域的位置信息；根据同一人员在所有帧影像画面对应的位置信息，得到对应人员在所述目标区域内部的活动轨迹信息；根据所有人员各自的活动轨迹信息，确定所有人员在所述目标区域内部的最大活动范围，从而在所述目标区域中划定相应的机器人禁入子区域；确定所述机器人禁入子区域的全部边界在所述目标区域的位置信息。3.如权利要求1所述的用于人员与机器人共存场合的避让控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，根据所述位置信息，对所述机器人禁入子区域设置相应的光信号边界；对机器人在所述目标区域内部运动过程中采集来自所述光信号边界的光信号进行分析处理，得到所述机器人与所述机器人禁入子区域之间的相对位置关系，包括：以所述位置信息为基准，对所述机器人禁入子区域的全部边界投射激光束，从而形成与所述机器人禁入子区域的全部边界一致对应的光信号边界；采集机器人在所述目标区域内部运动过程中接收到来自所述光信号边界的光信号；再根据采集得到的光信号的强度和所述光信号边界上原始光信号的强度，确定所述机器人与所述机器人禁入子区域的边界之间的相对位置关系。4.如权利要求1所述的用于人员与机器人共存场合的避让控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中，根据所述相对位置关系和所述机器人自身周围区域的障碍物存在状态信息，调整所述机器人的运动状态，使所述机器人避开所述机器人禁入子区域和障碍物，包括：对所述机器人采集得到的自身周围环境区域影像进行识别处理，确定所述机器人自身周围区域存在的障碍物与所述机器人之间的相对距离和相对方位，以此作为所述障碍物存在状态信息；
根据所述相对位置关系，所述相对距离和所述相对方位，确定所述机器人在不进入所述机器人禁入子区域以及不接触所述障碍物的情况下的允许活动区域；根据所述允许活动区域的范围大小和所述机器人自身的体积大小，调整所述机器人的自转运动状态和/或平面移动状态，使所述机器人避开所述机器人禁入子区域和障碍物。5.用于人员与机器人共存场合的避让控制系统，其特征在于，包括：动态影像拍摄与分析模块，用于拍摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰雨晴，余丹，余宏锐，孙中杰，张腾怀，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：