机器人及其运动控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程-j9九游会真人

文档序号:35695610发布日期:2023-10-11 18:42阅读:3来源:国知局


1.本公开涉及机器人控制技术领域,具体涉及一种机器人及其运动控制方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

2.近年来,机器人的相关技术发展越来越迅速,机器人可以实现越来越多的功能,从而在各个领域代替人类进行工作,将人类从繁重的劳动中解放出来。机器人的运动控制是机器人控制技术中较为重要的一项内容,运动控制就是控制机器人运动至目的地,例如控制机器人运动至充电桩的位置进行充电。相关技术中,机器人的运动控制,往往需要机器人构建运动区域内的导航地图,这使得机器人的运动控制便捷性差,效率较低。


技术实现要素:

3.为克服相关技术中存在的问题,本公开实施例提供一种机器人及其运动控制方法、装置、电子设备和存储介质,用以解决相关技术中的缺陷。
4.根据本公开实施例的第一方面,提供一种机器人的运动控制方法,包括:
5.获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据;
6.根据所述通信数据确定所述目标对象的位置信息;
7.根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。
8.在一个实施例中,所述机器人的uwb基站端包括至少一个uwb天线阵列。
9.在一个实施例中,所述根据所述通信数据确定所述目标对象的位置信息,包括:
10.根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的距离;
11.根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的连线与预设方向间的角度;
12.根据所述距离和所述角度确定所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置。
13.在一个实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括非对称式的充电桩;
14.在所述根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,还包括:
15.获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩;
16.对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的方向标识;
17.根据所述方向标识确定所述机器人与所述充电桩的方位信息,并根据所述方位信息控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。
18.在一个实施例中,所述充电桩的至少一个侧面上设有对应的方向标识;
19.所述根据所述方位信息控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位,包括:
20.在所述方向信息表征所述机器人在所述充电桩的预设方位的情况下,控制所述机器人保持在原地不运动;
21.在所述方向信息表征所述机器人不在所述充电桩的预设方位的情况下,控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。
22.在一个实施例中,在所述机器人运动至所述充电桩的预设方位之后,还包括:
23.获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩的方向标识,且所述方向标识内具有至少一个定位点;
24.根据所述摄像头的相机参数,将所述待检测图像中的每个所述定位点转换为对应的三维空间坐标点;
25.根据至少一个所述三维空间坐标点在摄像头的空间坐标系内的坐标位置,控制所述机器人移动至预设充电位置,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈互相处于配对位置。
26.在一个实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括对称式的充电桩;
27.在所述根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,还包括:
28.获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩;
29.对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的中心标识的位置;
30.根据所述充电桩上的中心标识的位置,控制所述机器人运动至与所述充电桩的中心相对的位置,并控制所述机器人向前运动至所述充电桩上,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈相互处于配对位置。
31.在一个实施例中,在所述机器人运动至所述充电桩的预设方位之后,还包括:
32.控制所述机器人执行预设充电动作,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈相互处于配对位置。
33.在一个实施例中,所述获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据,包括:
34.在下述至少一种情况下,获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据:
35.无法获取所述机器人运动区域对应的导航地图;
36.无法获取所述机器人在所述导航地图内的位置;
37.无法获取所述目标对象在所述导航地图内的位置。
38.在一个实施例中,所述目标对象的位置信息包括所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置;
39.所述根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内,包括:
40.在成功获取所述导航地图和所述机器人与所述目标对象中的一个在所述导航地
图内的位置,且无法获取所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图内的位置的情况下,根据所述机器人和所述目标对象中的一个在所述导航地图内的位置以及所述目标对象的位置信息,确定所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图中的位置;
41.根据所述机器人和所述目标对象在所述导航地图中的位置控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。
42.根据本公开实施例的第二方面,提供一种机器人的运动控制装置,包括:
43.获取模块,用于获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据;
44.定位模块,用于根据所述通信数据确定所述目标对象的位置信息;
45.第一运动模块,用于根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。
46.在一个实施例中,所述机器人的uwb基站端包括至少一个uwb天线阵列。
47.在一个实施例中,所述定位模块具体用于:
48.根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的距离;
49.根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的连线与预设方向间的角度;
50.根据所述距离和所述角度确定所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置。
51.在一个实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括非对称式的充电桩;
52.还包括第二运动模块,用于:
53.在所述根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩;
54.对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的方向标识;
55.根据所述方向标识确定所述机器人与所述充电桩的方位信息,并根据所述方位信息控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。
56.在一个实施例中,所述充电桩的至少一个侧面上设有对应的方向标识;
57.所述第二运动模块用于根据所述方位信息控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位时,具体用于:
58.在所述方向信息表征所述机器人在所述充电桩的预设方位的情况下,控制所述机器人保持在原地不运动;
59.在所述方向信息表征所述机器人不在所述充电桩的预设方位的情况下,控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。
60.在一个实施例中,还包括第三运动模块,用于:
61.在所述机器人运动至所述充电桩的预设方位之后,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩的方向标识,且所述方向标识内具有至少一个定位点;
62.根据所述摄像头的相机参数,将所述待检测图像中的每个所述定位点转换为对应
的三维空间坐标点;
63.根据至少一个所述三维空间坐标点在摄像头的空间坐标系内的坐标位置,控制所述机器人移动至预设充电位置,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈互相处于配对位置。
64.在一个实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括对称式的充电桩;
65.还包括第四运动模块,用于:
66.在所述根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩;
67.对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的中心标识的位置;
68.根据所述充电桩上的中心标识的位置,控制所述机器人运动至与所述充电桩的中心相对的位置,并控制所述机器人向前运动至所述充电桩上,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈相互处于配对位置。
69.在一个实施例中,还包括充电动作模块,用于:
70.在所述机器人运动至所述充电桩的预设方位之后,控制所述机器人执行预设充电动作,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈相互处于配对位置。
71.在一个实施例中,所述获取模块具体用于:
72.在下述至少一种情况下,获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据:
73.无法获取所述机器人运动区域对应的导航地图;
74.无法获取所述机器人在所述导航地图内的位置;
75.无法获取所述目标对象在所述导航地图内的位置。
76.在一个实施例中,所述目标对象的位置信息包括所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置;
77.所述第一运动模块具体用于:
78.在成功获取所述导航地图和所述机器人与所述目标对象中的一个在所述导航地图内的位置,且无法获取所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图内的位置的情况下,根据所述机器人和所述目标对象中的一个在所述导航地图内的位置以及所述目标对象的位置信息,确定所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图中的位置;
79.根据所述机器人和所述目标对象在所述导航地图中的位置控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。
80.根据本公开实施例的第三方面,提供一种机器人,所述机器人用于执行第一方面所述的机器人的运动控制方法。
81.根据本公开实施例的第四方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括存储器、处理器,所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机指令,所述处理器用于在执行所述计算机指令时基于第一方面所述的机器人的运动控制方法。
82.根据本公开实施例的第五方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
83.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
84.本公开通过获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据,从而可以根据所述通信数据确定所述目标对象的位置信息,最后根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。由于机器人与目标对象间存在uwb通信数据,因此便可以准确的确定二者间的位置关系,进而便可以以机器人为参照物来确定目标对象的位置信息,以将该位置信息作为目的地对机器人进行运动控制,由于控制过程中无需使用运动区域内的导航地图,从而可以提高运动控制的便捷性和效率。
附图说明
85.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
86.图1是本公开一示例性实施例示出的机器人的运动控制方法的流程图;
87.图2是本公开另一示例性实施例示出的机器人的运动控制方法的流程图;
88.图3是本公开又一示例性实施例示出的机器人的运动控制方法的流程图;
89.图4是本公开一示例性实施例示出的机器人的运动控制装置的结构示意图;
90.图5是本公开一示例性实施例示出的电子设备的结构框图。
具体实施方式
91.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
92.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
93.应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
94.第一方面,本公开至少一个实施例提供了一种机器人的运动控制方法,请参照附图1,其示出了该方法的流程,包括步骤s101和步骤s103。
95.其中,该方法可以应用于机器人,具体可以应用于机器人的处理器。机器人可以为轮式机器人,例如扫地机器人等,机器人也可以为履带式机器人,机器人还可以为足式机器人,例如机器狗等。
96.该方法可以应用在机器人运动至指定目的地的场景,例如机器人运动至充电桩进
行充电。
97.在步骤s101中,获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据。
98.目标对象可以为充电桩等。
99.其中,uwb技术(ultra wide band,无线载波通信技术)利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。uwb技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
100.uwb基站端和uwb标签端间能够进行通信数据的交互。uwb基站端可以包括至少一个uwb天线阵列,例如在机器人的前、后、左、右各个侧面均设置一个天线阵列,从而可以保证机器人在360
°
的任何角度下均能够与uwb标签端进行通信,进而进行定位。uwb标签端可以包括至少一个uwb天线。
101.在机器人和目标对象处于开机状态,且机器人处于uwb标签端的信号范围内时,机器人的uwb基站端便会与目标对象的uwb标签端建立连接并进行通信。
102.可以理解的是,本步骤中可以实时获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据,或者按照一定频率获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据。
103.在步骤s102中,根据所述通信数据确定所述目标对象的位置信息。
104.其中,通信数据内每次发送的信息都携带有时间戳。可以先根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的距离,例如采用uwb测距技术中的到达时间差算法完成上述距离测量;然后再根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的连线与预设方向间的角度,可以对天线阵列内的不同天线收发的信息进行计算来计算上述角度,例如使用uwb测角技术中的pdoa算法或者tdoa算法完成上述角度测量;最后可以根据所述距离和所述角度确定所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置,机器人的坐标系可以为以机器人所在位置为原点,且预先设置的相对于机器人的两个方向为x轴和y轴的方向。
105.可以理解的是,本步骤中可以实时确定目标对象的位置信息,也可以按照一定频率确定目标对象的位置信息。
106.在步骤s103中,根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。
107.可选的,以所述目标对象的位置信息为目的地,采用slam(simultaneous localization and mapping,即时定位与地图构建)算法控制所述机器人运动至所述目标对象周围的预设范围内。也就是说,可以根据机器人的摄像头所采集的图像实时构建机器人周围局部区域的地图,并根据地图内的路况控制地图朝目的地运动,例如,若地图内的路况显示朝目的地运动的方向上无障碍物,则可以直接朝目的地方向运动,若地图内的路况显示朝向目的地运动的方向上有障碍物,则可以进行局部路径规划完成避障后再朝向目的地的方向运动。
108.在机器人运动至目标对象周边的预设范围内时,可以进一步控制机器人完成其他操作。例如,目标对象为机器人的充电桩时,机器人运动至充电桩周边的预设范围内时,可以进一步运动至充电桩的预设充电位置进行充电。
109.本公开通过获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据,从而
可以根据所述通信数据确定所述目标对象的位置信息,最后根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。由于机器人与目标对象间存在uwb通信数据,因此便可以准确的确定二者间的位置关系,进而便可以以机器人为参照物来确定目标对象的位置信息,以将该位置信息作为目的地对机器人进行运动控制,由于控制过程中无需使用运动区域内的导航地图,从而可以提高运动控制的便捷性和效率。而且还能够使机器人适应更加复杂的运动环境。
110.本公开的一些实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括非对称式充电桩,例如骑行式的充电桩(即足式机器人需要骑在该充电桩上进行充电)。由于非对称式的充电桩需要足式机器人从特定方位上桩才能进行充电,因此可以在根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,按照如图2所示的方式控制机器人运动至充电桩的预设方位,包括步骤s201至步骤s203。
111.在步骤s201中,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩。
112.其中,机器人具有摄像头,例如单目摄像头或双目摄像头。机器人的摄像头可以为一个,也可以为多个。若机器人具有一个摄像头,则可以使摄像头的采集方向为机器人的前方,若机器人具有多个摄像头,则可以使多个摄像头的采集方向为包括机器人的前方的多个方向。
113.摄像头可以实时采集图像,或按照一定频率采集图像。由于机器人在充电桩周边的预设范围内,因此摄像头所采集的图像中可能存在充电桩。若摄像头所采集的图像中不存在充电桩,则本步骤中不作为待检测图像进行获取,若摄像头所采集的图像中存在充电桩,则本步骤中作为待检测图像进行获取。可以理解的是,若摄像头所采集的图像中不存在充电桩,则可以控制机器人原地旋转,并在旋转过程中采集图像,直至所采集的图像中存在目标对象停止旋转。
114.在步骤s202中,对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的方向标识。
115.其中,充电桩的至少一个侧面上设有对应的方向标识,例如,在充电桩的左侧面设有左标识、在充电桩的右侧面设有右标识,在充电桩的前侧面设有前标识,在充电桩的后侧面具有后标识。方向标识可以为文字标识、箭头标识、二维码标识等。方向标识用于表征所在侧面在充电桩的方向,例如,左标识用于表征所在侧面为充电桩的左侧面。
116.可以预先训练用于识别方向标识的神经网络模型,然后在本步骤中使用该神经网络模型对待检测图像进行识别处理,以得到方向标识。
117.在步骤s203中,根据所述方向标识确定所述机器人与所述充电桩的方位信息,并根据所述方位信息控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。
118.其中,机器人与充电桩的方位信息用于表征机器人在充电桩的哪个方位。充电桩上的方向标识与机器人与充电桩的方位信息是一一对应的,及待检测图像中的充电桩上的方向标识对应征机器人采集该待检测图像时与充电桩的方位信息。例如,若待检测图像中的充电桩上的方向标识为左标识,则机器人采集该待检测图像时位于充电桩的左侧,即机器人与充电桩的方位信息为机器人在充电桩的左侧。
119.其中,在所述方向信息表征所述机器人在所述充电桩的预设方位的情况下,控制
所述机器人保持在原地不运动;在所述方向信息表征所述机器人不在所述充电桩的预设方位的情况下(即机器人在充电桩的其他方位的情况下),可以根据机器人所在方位与所述预设方位的关系,控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。示例性的,预设方位为前方,则方向信息表征机器人在充电桩的前方时,控制机器人原地不运动,方向信息表征机器人不在充电桩的预设方位时,控制器机器人运动至充电桩的前方,例如,机器人在充电桩的后方,则机器人需要绕过180
°
来到充电桩的前方。
120.另外,在机器人运动至所述充电桩的预设方位之后,还可以按照下述方式控制机器人进行上桩,即控制机器人进入到预设充电位置:首先,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩的方向标识,且所述方向标识内具有至少一个定位点;接下来,根据所述摄像头的相机参数,将所述待检测图像中的每个所述定位点转换为对应的三维空间坐标点;最后,根据至少一个所述三维空间坐标点在摄像头的空间坐标系内的坐标位置,控制所述机器人移动至预设充电位置,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈互相处于配对位置。
121.其中,方向标识内的定位点可以为二维码标识中处于特定位置的像素点,例如二维码标识的四个角点。根据预设充电位置,可以预先标记各个定位点在摄像头的空间坐标系内的定位坐标,然后在控制机器人移动至预设充电位置时,可以将各个定位点转换得到的三维空间坐标点与对应的对应坐标对齐。当机器人移动至预设充电位置后,机器人的充电线圈与充电桩的充电线圈互相处于配对位置,此时互相识别并进行充电协议交互,进而充电桩向机器人充电。另外,若机器人还设置了预设充电动作,则可以在机器人移动至预设充电位置后控制机器人执行该预设充电动作,从而使机器人的充电线圈与充电桩的充电线圈互相处于配对位置,例如,机器狗的预设充电动作为趴下,则可以在机器狗移动至预设充电位置后控制机器狗执行趴下动作,从而完成机器狗的上桩动作,使机器狗的充电线圈与充电桩的充电线圈互相处于配对位置。
122.本公开的一些实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括对称式充电桩,例如圆盘式的充电桩。由于足式机器人可以从圆盘式的充电桩的各个方向上桩进行充电,因此可以在根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,按照下述方式控制机器人运动至充电桩上(即进行上桩)进行充电:首先,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩;接下来,对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的中心标识的位置;最后,根据所述充电桩上的中心标识的位置,控制所述机器人运动至与所述充电桩的中心相对的位置,并控制所述机器人向前运动至所述充电桩上,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈相互处于配对位置。
123.其中,待检测图像中的充电桩上的中心标识的位置,可以为中心标识在待检测图像中的位置,例如在待检测图像的宽度方向上的位置。示例性的,可以利用预先训练的神经网络模型识别待检测图像中的中心标识的位置。基于此,可以用中心标识处于待检测图像的宽度方向上的中心位置,来表征机器人运动至与充电桩的中心相对的位置,从而可以很便捷的控制机器人运动至与充电桩的中心相对的位置。
124.机器人从与充电桩的中心相对的位置向前运动至充电桩上,能够使机器人的各个足均上到充电桩上,而且便于使机器人上到充电桩的中心位置。可以在机器人的各个足均
落到充电桩上后控制器停止运动,此时机器人的充电线圈与充电桩的充电线圈互相处于配对位置,可以互相识别并进行充电协议交互,进而充电桩向机器人充电。另外,若机器人还设置了预设充电动作,则可以在机器人移动至充电桩上后控制机器人执行该预设充电动作,从而使机器人的充电线圈与充电桩的充电线圈互相处于配对位置,例如,机器狗的预设充电动作为趴下,则可以在机器狗移动至充电桩上后控制机器狗执行趴下动作,从而完成机器狗的上桩动作,使机器狗的充电线圈与充电桩的充电线圈互相处于配对位置。
125.本实施例中,通过与圆盘式的充电桩的结构特点相匹配的上桩动作,使机器人在运动至充电桩周边的预设范围内后,能够简单便捷的运动至充电桩上,从而开始进行充电,提高了机器人充电的便捷性和效率。
126.本公开的一些实施例中,可以为附图1中的步骤s101设置启动条件,即在满足启动条件的情况下,才执行步骤s101:获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据。
127.在一个可能的实施例中,在下述至少一种情况下,获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据:无法获取所述机器人运动区域对应的导航地图;无法获取所述机器人在所述导航地图内的位置;无法获取所述目标对象在所述导航地图内的位置。也就是在无法利用导航地图规划运动路径的情况下,以附图1所示的方法控制机器人运动至目标对象周边的预设范围内。
128.基于此,在执行步骤s103:根据所述目标对象的位置信息(所述目标对象的位置信息包括所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置),控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内时,可以在成功获取所述导航地图和所述机器人与所述目标对象中的一个在所述导航地图内的位置,且无法获取所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图内的位置的情况下,根据所述机器人和所述目标对象中的一个在所述导航地图内的位置以及所述目标对象的位置信息,确定所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图中的位置;并根据所述机器人和所述目标对象在所述导航地图中的位置控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。即通过在导航地图上规划运动路径,并控制机器人按照该运动路径运动至目标对象的预设范围内。
129.在另一个可能的实施例中,目标对象为充电桩,例如骑行式的充电桩或圆盘式的充电桩。则可以在下述至少一种情况下,获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据:机器人收到用户发送的充电指令(例如语音指令等);机器人的电量低于预先设置的低电量阈值;机器人的运动时间达到预先设置的时间阈值。
130.本实施例中,通过设置步骤s101的启动条件,从而使该方法能够与导航地图式的运动控制相结合,互相补充,使运动控制更加稳定可靠。另外还设置了充电场景下的启动条件,使该方法能够适应于自动回充的充电场景,提高其适应性。
131.请参照附图3,其示例性的示出了本技术提供的机器人的运动控制方法与导航地图式的运动控制相结合,且应用于机器人自动回充的充电场景的具体流程。
132.首先,自动回充被app触发、语音触发和低电量触发三种触发方式中的一种所触发,从而启动正常回冲。然后采用地图模式或uwb回充模式控制机器人运动至充电桩正前方,其中优先采用地图模式,即在地图模式中机器人成功定位,且成功获取充电桩的地图坐标时,地图导航机器人至充电桩正前方,在未成功获取充电桩的地图坐标时,可以采用ai识
别寻找充电桩,若寻找成功则地图导航机器人至充电桩正前方,若未寻找成功则可以语音提示未找到充电桩,从而地图回充失败;若地图模式中机器人未成功定位时,可以启动uwb回充模式,在机器人与充电桩uwb配对且数据正常时,可以控制机器人自主避障位移到uwb数据提供的位置点(即ai识别充电桩位置成功),若成功则控制机器人运动至充电桩正前方,在uwb回充模式的上述任何一个环节未成功时都可以进行相应的语音提醒。再然后可以控制机器人通过n-tag(即多个方向标识)对充电桩进行精确定位,并在精确定位后控制机器人进桩,在成功进桩后趴下成功进行充电,上述任何一个环节未成功时都可以进行相应的语音提醒。
133.根据本公开实施例的第二方面,提供一种机器人的运动控制装置,请参照附图4,包括:
134.获取模块401,用于获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据;
135.定位模块402,用于根据所述通信数据确定所述目标对象的位置信息;
136.第一运动模块403,用于根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。
137.在本公开的一些实施例中,所述机器人的uwb基站端包括至少一个uwb天线阵列。
138.在本公开的一些实施例中,所述定位模块具体用于:
139.根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的距离;
140.根据所述通信数据确定所述目标对象与所述机器人的连线与预设方向间的角度;
141.根据所述距离和所述角度确定所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置。
142.在本公开的一些实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括非对称式的充电桩;
143.还包括第二运动模块,用于:
144.在所述根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩;
145.对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的方向标识;
146.根据所述方向标识确定所述机器人与所述充电桩的方位信息,并根据所述方位信息控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。
147.在本公开的一些实施例中,所述充电桩的至少一个侧面上设有对应的方向标识;
148.所述第二运动模块用于根据所述方位信息控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位时,具体用于:
149.在所述方向信息表征所述机器人在所述充电桩的预设方位的情况下,控制所述机器人保持在原地不运动;
150.在所述方向信息表征所述机器人不在所述充电桩的预设方位的情况下,控制所述机器人运动至所述充电桩的预设方位。
151.在一个实施例中,还包括第三运动模块,用于:
152.在所述机器人运动至所述充电桩的预设方位之后,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩的方向标识,且所述方向标识内具有至少一个定位点;
153.根据所述摄像头的相机参数,将所述待检测图像中的每个所述定位点转换为对应的三维空间坐标点;
154.根据至少一个所述三维空间坐标点在摄像头的空间坐标系内的坐标位置,控制所述机器人移动至预设充电位置,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈互相处于配对位置。
155.在一个实施例中,所述机器人包括足式机器人,所述目标对象包括对称式的充电桩;
156.还包括第四运动模块,用于:
157.在所述根据所述目标对象的位置信息,控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内之后,获取所述机器人的摄像头采集的待检测图像,其中,所述待检测图像中存在所述充电桩;
158.对所述待检测图像进行识别处理,确定所述待检测图像中的所述充电桩上的中心标识的位置;
159.根据所述充电桩上的中心标识的位置,控制所述机器人运动至与所述充电桩的中心相对的位置,并控制所述机器人向前运动至所述充电桩上,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈相互处于配对位置。
160.在一个实施例中,还包括充电动作模块,用于:
161.在所述机器人运动至所述充电桩的预设方位之后,控制所述机器人执行预设充电动作,以使所述机器人的充电线圈与所述充电桩的充电线圈相互处于配对位置。
162.在一个实施例中,所述获取模块具体用于:
163.在下述至少一种情况下,获取机器人的uwb基站端与目标对象的uwb标签端间的通信数据:
164.无法获取所述机器人运动区域对应的导航地图;
165.无法获取所述机器人在所述导航地图内的位置;
166.无法获取所述目标对象在所述导航地图内的位置。
167.在本公开的一些实施例中,所述目标对象的位置信息包括所述目标对象在所述机器人的坐标系内的坐标位置;
168.所述第一运动模块具体用于:
169.在成功获取所述导航地图和所述机器人与所述目标对象中的一个在所述导航地图内的位置,且无法获取所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图内的位置的情况下,根据所述机器人和所述目标对象中的一个在所述导航地图内的位置以及所述目标对象的位置信息,确定所述机器人与所述目标对象中的另一个在所述导航地图中的位置;
170.根据所述机器人和所述目标对象在所述导航地图中的位置控制所述机器人运动至所述目标对象周边的预设范围内。
171.关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在第一方面有
关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
172.根据本公开实施例的第三方面,提供一种机器人,所述机器人用于执行第一方面所述的机器人的运动控制方法。
173.根据本公开实施例的第四方面,请参照附图5,其示例性的示出了一种电子设备的框图。例如,装置500可以是移动电话,计算机,数字广播终端,消息收发设备,游戏控制台,平板设备,医疗设备,健身设备,个人数字助理等。
174.参照图5,装置500可以包括以下一个或多个组件:处理组件502,存储器504,电源组件506,多媒体组件508,音频组件510,输入/输出(i/o)的接口512,传感器组件514,以及通信组件516。
175.处理组件502通常控制装置500的整体操作,诸如与显示,电话呼叫,数据通信,相机操作和记录操作相关联的操作。处理元件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件502可以包括一个或多个模块,便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如,处理部件502可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。
176.存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在设备500的操作。这些数据的示例包括用于在装置500上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
177.电力组件506为装置500的各种组件提供电力。电力组件506可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为装置500生成、管理和分配电力相关联的组件。
178.多媒体组件508包括在所述装置500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触控面板(tp)。如果屏幕包括触控面板,屏幕可以被实现为触控屏,以接收来自用户的输入信号。触控面板包括一个或多个触控传感器以感测触控、滑动和触控面板上的手势。所述触控传感器可以不仅感测触控或滑动动作的边界,而且还检测与所述触控或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置500处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
179.音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件510包括一个麦克风(mic),当装置500处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中,音频组件510还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
180.i/o接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘,点击轮,按钮等。这些按钮可包括但不限于:9游会主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
181.传感器组件514包括一个或多个传感器,用于为装置500提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件514可以检测到装置500的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如所述
组件为装置500的显示器和小键盘,传感器组件514还可以检测装置500或装置500一个组件的位置改变,用户与装置500接触的存在或不存在,装置500方位或加速/减速和装置500的温度变化。传感器组件514还可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器,如cmos或ccd图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件514还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。
182.通信组件516被配置为便于装置500和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置500可以接入基于通信标准的无线网络,如wifi,2g或3g,4g或5g或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信部件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信部件516还包括近场通信(nfc)模块,以促进短程通信。例如,在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术,红外数据协会(irda)技术,超宽带(uwb)技术,蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
183.在示例性实施例中,装置500可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述电子设备的供电方法。
184.第五方面,本公开在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器504,上述指令可由装置500的处理器520执行以完成上述电子设备的供电方法。例如,所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
185.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
186.应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
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