本發(fā)明涉及一種使移動機(jī)器人進(jìn)行虛擬墻避障的實(shí)現(xiàn)方法，特別是涉及一種通過電腦客戶端使移動機(jī)器人進(jìn)行虛擬墻避障的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
目前，虛擬墻實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要包括兩種：
1.有源虛擬墻：該方法通過有源發(fā)射器件，譬如通過一發(fā)射裝置發(fā)射紅外信號或超聲信號(美國專利us7579803b2)，通過機(jī)器人配置的紅外或超聲接收器接收該信號，實(shí)現(xiàn)避開有該信號區(qū)域作用。該方案有以下不足：
1)需要額外配置有源發(fā)射裝置，該裝置在使用時(shí)需要外接電源或者安裝電池供電，不僅增加成本，且一旦供電出現(xiàn)問題，發(fā)射裝置失效將導(dǎo)致移動機(jī)器人無法虛擬墻避障或誤入禁止區(qū)域。
2)若采用外接電源供電，需要額外插座，并且可能會因供電線拖地而影響移動機(jī)器人正常移動或造成其他行為異常問題。
3)若采用安裝電池供電，需要定期進(jìn)行更換，耗費(fèi)額外的人力物力成本，尤其在工作人員禁止區(qū)域無法采用該方案。
4)紅外線光會有擴(kuò)散問題，距離越遠(yuǎn)，角度誤差越大，而且易發(fā)生反射，誤觸發(fā)避開行為，影響移動機(jī)器人的正常移動。
2.磁界線虛擬墻：通過磁界線(neato專利，小米掃地機(jī)采用同樣方案)，即將磁條貼在限制區(qū)域邊界上，移動機(jī)器人運(yùn)動到該區(qū)域，通過攜帶的相關(guān)傳感器，檢測到磁條，實(shí)現(xiàn)避開該區(qū)域作用。該方案也有一些不足：
1)操作比較繁瑣，雖然可剪裁，但需要人工粘貼，兩頭容易拱起，需要額外購買，增加成本。
2)改變室內(nèi)環(huán)境，影響美觀，存在阻礙行人行走等問題。
3)需要預(yù)先鋪設(shè)磁界線，仍然不能實(shí)時(shí)靈活地改變或取消磁界線位置，因而無法實(shí)現(xiàn)一些分時(shí)段、或視不同情況采用不同虛擬墻避障策略的方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過電腦客戶端使移動機(jī)器人進(jìn)行虛擬墻避障的實(shí)現(xiàn)方法，其應(yīng)用于移動機(jī)器人相關(guān)的導(dǎo)航避障行為，通過電腦客戶端在移動機(jī)器人的地圖中添加、編輯及刪除虛擬墻；基于純軟件方式，無需額外輔助設(shè)備，實(shí)現(xiàn)移動機(jī)器人的虛擬墻避障，限定移動機(jī)器人活動范圍等功能；具有成本低、精度高的特點(diǎn)，并可根據(jù)具體情況靈活切換或變更虛擬墻的位置和形狀。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種通過電腦客戶端使移動機(jī)器人進(jìn)行虛擬墻避障的實(shí)現(xiàn)方法，其包括以下步驟：
步驟一，通過電腦客戶端與移動機(jī)器人建立連接；
步驟二，利用移動機(jī)器人提供的接口獲取其傳來的信息及地圖，并將地圖顯示在電腦客戶端的交互界面；
步驟三，通過交互界面地圖在任意指定位置添加任意形狀的虛擬墻；
步驟四，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人在其地圖中添加指定虛擬墻，添加成功后會在電腦客戶端交互界面地圖中顯示，移動機(jī)器人在導(dǎo)航移動時(shí)會將虛擬墻視作為實(shí)際墻體，在動作規(guī)劃中進(jìn)行避障；
步驟五，移動虛擬墻的位置；
步驟六，編輯虛擬墻的形狀；
步驟七，刪除虛擬墻。
優(yōu)選地，所述步驟五包括以下步驟：
步驟五十一，首先在電腦客戶端交互界面地圖中選中待移動虛擬墻；
步驟五十二，然后按下鼠標(biāo)左鍵將選中虛擬墻拖拽到指定位置后釋放鼠標(biāo)左鍵完成虛擬墻的移動；
步驟五十三，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人告知其虛擬墻新位置；
步驟五十四，移動成功后會在電腦客戶端交互界面地圖中顯示。
優(yōu)選地，所述步驟六包括以下步驟：
步驟六十一，首先在電腦客戶端交互界面地圖中選中待編輯虛擬墻；
步驟六十二，然后在虛擬墻的端點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)位置按下鼠標(biāo)左鍵；
步驟六十三，拖拽虛擬墻端點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)到指定位置后釋放鼠標(biāo)左鍵完成虛擬墻形狀的改變；
步驟六十四，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人告知其虛擬墻新形狀；
步驟六十五，編輯成功后在電腦客戶端交互界面地圖中顯示。
優(yōu)選地，所述步驟七包括以下步驟：
步驟七十一，首先在電腦客戶端交互界面地圖中選中待刪除虛擬墻；
步驟七十二，然后點(diǎn)擊刪除按鈕完成虛擬墻刪除操作；
步驟七十三，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人告知其刪除指定的虛擬墻；
步驟七十四，成功刪除的虛擬墻在電腦客戶端交互界面地圖中被移除。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明應(yīng)用于移動機(jī)器人相關(guān)的導(dǎo)航避障行為，通過電腦客戶端在移動機(jī)器人的地圖中添加、編輯及刪除虛擬墻；基于純軟件方式，無需額外輔助設(shè)備，實(shí)現(xiàn)移動機(jī)器人的虛擬墻避障，限定移動機(jī)器人活動范圍等功能；具有成本低、精度高的特點(diǎn)，并可根據(jù)具體情況靈活切換或變更虛擬墻的位置和形狀。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1所示，本發(fā)明通過電腦客戶端使移動機(jī)器人進(jìn)行虛擬墻避障的實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟：
步驟一，通過電腦客戶端與移動機(jī)器人建立連接；
步驟二，利用移動機(jī)器人提供的接口獲取其傳來的信息及地圖，并將地圖顯示在電腦客戶端的交互界面；
步驟三，通過交互界面地圖在任意指定位置添加任意形狀的虛擬墻；
步驟四，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人在其地圖中添加指定虛擬墻，添加成功后會在電腦客戶端交互界面地圖中顯示，移動機(jī)器人在導(dǎo)航移動時(shí)會將虛擬墻視作為實(shí)際墻體，在動作規(guī)劃中進(jìn)行避障；
步驟五，移動虛擬墻的位置；
步驟六，編輯虛擬墻的形狀；
步驟七，刪除虛擬墻。
所述步驟五包括以下步驟：
步驟五十一，首先在電腦客戶端交互界面地圖中選中待移動虛擬墻(點(diǎn)擊或框選)；
步驟五十二，然后按下鼠標(biāo)左鍵將選中虛擬墻拖拽到指定位置后釋放鼠標(biāo)左鍵完成虛擬墻的移動；
步驟五十三，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人告知其虛擬墻新位置；
步驟五十四，移動成功后會在電腦客戶端交互界面地圖中顯示。
所述步驟六包括以下步驟：
步驟六十一，首先在電腦客戶端交互界面地圖中選中待編輯虛擬墻(點(diǎn)擊或框選)；
步驟六十二，然后在虛擬墻的端點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)位置按下鼠標(biāo)左鍵；
步驟六十三，拖拽虛擬墻端點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)到指定位置后釋放鼠標(biāo)左鍵完成虛擬墻形狀的改變；
步驟六十四，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人告知其虛擬墻新形狀；
步驟六十五，編輯成功后在電腦客戶端交互界面地圖中顯示。
所述步驟七包括以下步驟：
步驟七十一，首先在電腦客戶端交互界面地圖中選中待刪除虛擬墻(點(diǎn)擊或框選)；
步驟七十二，然后點(diǎn)擊刪除按鈕完成虛擬墻刪除操作；
步驟七十三，電腦客戶端發(fā)送指令給移動機(jī)器人告知其刪除指定的虛擬墻；
步驟七十四，成功刪除的虛擬墻在電腦客戶端交互界面地圖中被移除。
通過電腦客戶端與移動機(jī)器人進(jìn)行交互，在其所建地圖中直接添加、編輯或刪除虛擬墻。移動機(jī)器人在移動過程中將虛擬墻視作為實(shí)際墻體，并進(jìn)行避障行為。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，實(shí)現(xiàn)了真正的“虛擬墻”概念，可謂移動機(jī)器人虛擬墻領(lǐng)域的重大突破。其優(yōu)勢及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
一、基于純軟件方式，無需輔助的硬件設(shè)備，不會產(chǎn)生額外的成本，且避免了由于硬件或供電故障產(chǎn)生的避障失效或其他異常行為，大大提高了虛擬墻避障的可靠性。
二、不會改變實(shí)際環(huán)境。
三、用戶可通過電腦客戶端交互界面，在移動機(jī)器人所建地圖中的任意指定區(qū)域(包括未探測區(qū)域)設(shè)置虛擬墻。
四、用戶可通過電腦客戶端添加任意形狀的虛擬墻，且不會受限于實(shí)際空間狹小或被侵占造成鋪設(shè)困難的問題。
五、現(xiàn)有技術(shù)采用的發(fā)射裝置均存在額外的信號誤差及人工鋪設(shè)誤差，且容易受到外界干擾。而本發(fā)明中，用戶設(shè)置的虛擬墻會直接映射到移動機(jī)器人的柵格地圖中，原理上不會產(chǎn)生額外的誤差，其精度為柵格地圖的解析精度。
六、用戶通過電腦客戶端遠(yuǎn)程設(shè)置虛擬墻，沒有額外的人力成本。
七、用戶可通過電腦客戶端動態(tài)實(shí)時(shí)地編輯虛擬墻形狀、移動虛擬墻位置、刪除虛擬墻，靈活方便，能滿足各種應(yīng)用場景。
八、現(xiàn)有技術(shù)需要工作人員定期到現(xiàn)場查驗(yàn)虛擬墻位置正確性及工作狀態(tài)。而本發(fā)明中，用戶可通過電腦客戶端遠(yuǎn)程查看移動機(jī)器人地圖，同時(shí)確認(rèn)所有虛擬墻的位置和形狀。
以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。