机器人系统、方法、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及机器人导航领域，尤其涉及一种机器人系统、方法、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.随着机器人的不断普及，机器人与人们相处的时间越来越多。机器人的运动需要与人产生一定的互动性，以减少人机之间的冲突。然而，现有技术中，机器人与人的交互性较差，无法根据实际路况智能选取行进策略。
3.因而，有必要寻找一种新的机器人交互方案，以使机器人与人产生更好的交互。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机器人系统、方法、计算机设备及存储介质，以使机器人与人产生更好的交互，减少人机冲突。
5.一种机器人系统，包括机器人及与所述机器人关联的指示设备，所述机器人包括存储器及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行所述计算机可读指令时实现如下步骤：
6.获取机器人的前方路径信息；
7.生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度；
8.根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令；
9.将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数。
10.一种机器人交互方法，包括：
11.获取机器人的前方路径信息；
12.生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度；
13.根据所述行进策略生成与所述机器人关联的指示设备的指示控制指令；
14.将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数。
15.一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述机器人系统所实现的步骤法。
16.一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述机器人系统所实现的步骤。
17.上述机器人系统、方法、计算机设备及存储介质，通过获取机器人的前方路径信息，生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度，以确定机器人的运动意图。根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令，以通过指示控制指令控制指示设备发出指示信号。将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数，进而避免行人与机器人发生冲突。本发明可以根据前方路径信息选取机器人恰当的行进策略，同时产生与行进策略匹配的，且更容易被行人觉察的指示信号，使机器人在运动时与人产生更好的交互，减少人机冲突。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明一实施例中机器人系统的一流程示意图；
20.图2是本发明一实施例中指示靠右行驶的指示信号的示意图；
21.图3是本发明一实施例中指示靠左行驶的指示信号的示意图；
22.图4是本发明一实施例中指示靠边等待的指示信号的示意图；
23.图5是本发明一实施例中指示跟随行人的指示信号的示意图；
24.图6是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
25.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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.如图1所示，机器人系统，包括存储器、处理器及与机器人关联的指示设备，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时，实现如下步骤s10-s50。
27.s10、获取机器人的前方路径信息。
28.可理解地，前方路径信息包括但不限于机器人的前方是否有行人、行人的数量、路面宽度。可以通过机器人身上的摄像头拍摄机器人的待移动路面图像，然后对待移动路面图像进行识别，生成前方路径信息。待移动路面指的是机器人即将到达的路面，如可以是机器人前方20米之内的路面。前方路径信息包括但不限于待移动路面的路宽、以及障碍物信息(包括静态障碍物，如桌椅；或者动态障碍物，如行人等)。需要说明的，本技术的“行人”不仅包括具有生命特征的人，也包括其它可移动的物体，如其它可移动机器人等。
29.s20、生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度。
30.可理解地，行进策略包括机器人的行进方向和/或行进速度。在此处，行进方向包括向左、向右、向前、向后、停止等。行进速度可以是机器人跟随行人移动的速度。
31.不同的前方路径信息匹配不同的行进策略。例如，待移动路面过窄，则需选择避让的行进策略；待移动路面较为宽阔，则可以选择前行的行进策略。
32.s30、根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令。
33.可理解地，不同的行进策略对应不同的指示信号。可以通过设置不同的指示参数，生成相应的指示信号。因而，可以根据当前的行进策略确定相应的指示参数，然后生成相应的指示控制指令。例如，若机器人选择避让策略，则设置与避让策略对应的指示参数，然后再基于指示参数生成相应的指示控制指令。在此处，指示参数可用于设置指示设备发出的指示信号的作用区域、信号样式、指示方向等。指示控制指令是一种可以控制指示设备产生与指示参数对应的指示信号的指令。指示设备生成的指示信号，可以告知行人当前机器人的行进方向，避免机器人与行人发生相互阻挡，形成人机冲突。
34.s40、将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数。
35.可理解地，在生成指示控制指令之后，可以将指示控制指令发送至指示设备。指示设备接收并执行指示控制指令，发出用于指示机器人的行进方向的指示信号。在此处，指示信号可以是激光投影图案或其他信号。在一示例中，指示信号可以是投射在机器人前方即将行进的地面区域的激光投影图案。行人看到该激光投影图案之后，可以知晓机器人的行进意图，进而可以避免与机器人发生冲突。指示控制指令可以使指示设备产生与指示参数对应的指示信号。
36.步骤s10-s40中，获取机器人的前方路径信息，以通过前方路径信息选取合适的行进策略。生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度，以确定机器人的运动意图。根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令，以通过指示控制指令控制指示设备发出指示信号。将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数，进而避免行人与机器人发生冲突。本实施例可以根据前方路径信息选取机器人恰当的行进策略，同时产生与行进策略匹配的，且更容易被行人觉察的指示信号，使机器人在运动时与人产生更好的交互，减少人机冲突。
37.可选的，步骤s20，即所述生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度，包括：
38.s201、所述前方路径信息包括和所述机器人相向而行的行人和所述机器人的待移动路面的第一路宽，判断所述第一路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面；
39.s202、若所述第一路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则生成靠边行驶的行进策略。
40.可理解地，相向而行指的是机器人与行人面对面行进。若路面较宽，则可以顺利通过；若路面较窄，则可能发生拥堵。行人指的是一个或多个人，若为多个人，他们可能是并排
而行，也可能是以无规则的位置次序向机器人这一侧走来。待移动路面的第一路宽可以是精确的距离值(如以米或其他距离单位进行精确测量)，也可以是估测的距离值(如以行人作为参考物)。
41.若第一路宽允许行人与机器人同时通过待移动路面，则生成靠边行驶的行进策略。在此处，机器人靠边行驶，不走在路中间，可以让行人有更好的通行体验感。
42.可选的，步骤s202，即所述若所述第一路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则生成靠边行驶的行进策略，包括：
43.s2021、若所述行人处于左侧路面，则生成靠右行驶的行进策略。
44.可理解地，当行人处在左侧路面，此时，机器人可以选择靠右行驶的行进策略。相应的，当行进策略为靠右行驶时，可以设置相应的指示参数，并生成用于指示靠右行驶的指示信号。如图2所示，图2为一示例中指示靠右行驶的指示信号。
45.行人可选的，步骤s202，即所述若所述第一路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则生成靠边行驶的行进策略，包括：
46.s2022、若所述行人处于右侧路面，则生成靠左行驶的行进策略。
47.可理解地，当行人处在右侧路面，此时，机器人可以选择靠左行驶的行进策略。相应的，当行进策略为靠左行驶时，可以设置相应的指示参数，并生成用于指示靠左行驶的指示信号。如图3所示，图3为一示例中指示靠左行驶的指示信号。
48.行人可选的，步骤s201，即所述判断所述第一路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面之后，包括：
49.s203、若所述第一路宽不允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则获取机器人当前所处路面的第二路宽；
50.s204、判断所述第二路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面；
51.s205、若所述第二路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面，则生成靠边等待的行进策略。
52.可理解地，若第一路宽较窄，不允许行人与机器人同时经过待移动路面，则获取机器人当前所处路面的第二路宽。判断第二路宽是否允许行人与机器人同时通过。若第二路宽允许行人与机器人同时通过当前所处路面，则生成靠边等待的行进策略。机器人可以等对面的行人通过后，再继续前进。这样可以避免造成拥堵，提升行人的体验。
53.相应的，当行进策略为靠边等待时，可以设置相应的指示参数，并生成用于指示靠边等待的指示信号。如图4所示，图4为一示例中指示靠边等待的指示信号。
54.可选的，步骤s204，即所述判断所述第二路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面之后，还包括：
55.s206、若所述第二路宽不允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面，则查找与所述当前所处路面临近的后方避让点；
56.s207、生成用于向所述后方避让点移动的行进策略。
57.可理解地，若第二路宽不允许行人与机器人同时通过当前所处路面，则生成向后方避让点移动的行进策略。机器人可以先查找临近的后方避让点，然后后退至后方避让点，等对面的行人通过后，再继续前进。这样可以避免造成拥堵，提升行人的体验。
58.相应的，当行进策略为向后方避让点移动时，其对应的指示信号可以与靠边等待的指示信号相同。
59.可选的，步骤s20，即所述生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度，包括：
60.s208、若所述前方路径信息包括与所述机器人同向而行的行人，则获取所述行人的行走速度；
61.s209、根据所述行走速度确定所述机器人的所述行进速度。
62.可理解地，若机器人检测到前方有同向而行的行人，此时，机器人可以采用跟随策略，跟随前方的行人。具体的，可以获取前方行人的行走速度，根据该行走速度调整自身的行进速度。这样，可以保证机器人与行人之间有一定的安全距离，不会产生碰撞事件。
63.相应的，当行进策略为跟随策略时，可以设置相应的指示参数，并生成用于指示跟随策略的指示信号。如图5所示，图5为一示例中指示靠边等待的指示信号。
64.可选的，步骤s30，即所述根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令，包括：
65.s301、获取与所述行进策略关联的环境信息；
66.s302、根据所述环境信息设置所述指示参数；
67.s303、根据所述指示参数生成所述指示控制指令。
68.可理解地，可以获取与行进策略关联的环境信息。在此处，环境信息指的是机器人所处的环境数据，包括但不限于环境光强度(如强光或弱光环境)、场景信息(如餐厅、医院等)、行人信息(与机器人面对面的行人的信息，如该行人的性别、年龄等)。不同的行进策略所关联的环境信息可以是相同的，也可以是不同的。若不同的行进策略所关联的环境信息是相同的，则行进策略用于确定指示参数中的指示方向信息，环境信息用于确定指示参数中的环境适配参数(如信号强度等)。若不同的行进策略所关联的环境信息是不同的，此时环境信息还包括与行进策略对应的指示区域的环境特征。例如，与行进策略对应的指示区域为处于机器人前方的地面区域，则环境信息包括该地面区域的装饰花纹等环境特征，然后再根据环境信息设置指示参数，以确保指示设备发出的指示信号在指示区域易于观察，提高指示信号对行人的指示作用。
69.在一实施例中，提供一种机器人交互方法，该机器人系统与上述实施例中机器人系统一一对应。如图1所示，本实施例提供的机器人交互方法，包括如下步骤：
70.s10、获取机器人的前方路径信息；
71.s20、生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度；
72.s30、根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令；
73.s40、将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数。
74.可选的，步骤s20，即所述生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度，包括：
75.s201、所述前方路径信息包括和所述机器人相向而行的行人和所述机器人的待移
动路面的第一路宽，判断所述第一路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面；
76.s202、若所述第一路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则生成靠边行驶的行进策略。
77.可选的，步骤s202，即所述若所述第一路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则生成靠边行驶的行进策略，包括：
78.s2021、若所述行人处于左侧路面，则生成靠右行驶的行进策略。
79.可选的，步骤s202，即所述若所述第一路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则生成靠边行驶的行进策略，包括：
80.s2022、若所述行人处于右侧路面，则生成靠左行驶的行进策略。
81.可选的，步骤s201，即所述判断所述第一路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面之后，包括：
82.s203、若所述第一路宽不允许所述行人与所述机器人同时通过所述待移动路面，则获取机器人当前所处路面的第二路宽；
83.s204、判断所述第二路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面；
84.s205、若所述第二路宽允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面，则生成靠边等待的行进策略。
85.可选的，步骤s204，即所述判断所述第二路宽是否允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面之后，还包括：
86.s206、若所述第二路宽不允许所述行人与所述机器人同时通过所述当前所处路面，则查找与所述当前所处路面临近的后方避让点；
87.s207、生成用于控制机器人向所述后方避让点移动的行进策略。
88.可选的，步骤s20，即所述生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度，包括：
89.s208、若所述前方路径信息包括与所述机器人同向而行的行人，则获取所述行人的行走速度；
90.s209、根据所述行走速度确定所述机器人的所述行进速度。
91.可选的，步骤s30，即所述根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令，包括：
92.s301、获取与所述行进策略关联的环境信息；
93.s302、根据所述环境信息设置所述指示参数；
94.关于机器人交互方法的具体限定可以参见上文中对于机器人系统的限定，在此不再赘述。应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
95.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括可读存储介质、内存储器。该可读存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。
该内存储器为可读存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储机器人交互方法所涉及的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种机器人交互方法。本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。
96.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤：
97.获取机器人的前方路径信息；
98.生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度；
99.根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令；
100.将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数。
101.在一个实施例中，提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质，本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时实现以下步骤：
102.获取机器人的前方路径信息；
103.生成与所述前方路径信息匹配的行进策略，所述行进策略包括所述机器人的行进方向和/或行进速度；
104.根据所述行进策略生成所述指示设备的指示控制指令；
105.将所述指示控制指令发送至所述指示设备，以使所述指示设备根据所述指示控制指令发出用于指示所述行进方向的指示信号，所述指示控制指令用于设置所述指示信号的指示参数。
106.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于一非易失性可读取存储介质或易失性可读存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
107.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上
描述的全部或者部分功能。
108.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。