获取机器人行走状态的方法及装置 |
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| 申请号 | CN201610260347.9 | 申请日 | 2016-04-25 | 公开(公告)号 | CN107305249A | 公开(公告)日 | 2017-10-31 |
| 申请人 | 上海慧流云计算科技有限公司; | 发明人 | 孔尧; 邢昀; 段毅钧; 王香连; | ||||
| 摘要 | 本 发明 实施例 公开了一种获取 机器人 行走状态的方法及装置，所述机器人上设置有雷达探测器，所述方法包括：接收所述雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果；根据所述扫描结果分别绘制不同时刻的雷达图，并获取所述不同时刻的雷达图的几何中心；当所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，确定所述机器人处于行走状态。该方法能够获取机器人的行走状态，且获取结果准确。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种获取机器人行走状态的方法，其特征在于，所述机器人上设置有雷达探测器，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 获取机器人行走状态的方法及装置技术领域[0001] 本发明涉及智能控制技术领域的测量技术，尤其涉及获取机器人行走状态的方法及装置。 背景技术[0003] 目前，对上述机器人行走状态的获取多是通过位移传感器来实现，其是通过位移传感器不断发射光脉冲信号，该光脉冲信号经机器人前方目标物反射后返回给位移传感器，位移传感器通过计算每次机器人距离该目标物的距离来判断当前机器人的行走状态。 [0004] 上述通过位移传感器获取机器人行走状态的方法，容易受目标物的影响，如果当前目标物也在运动或是突然出现其他物体遮挡目标物，则上述方法对机器人行走状态的获取就会不准确。 发明内容[0005] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种获取机器人行走状态的方法及装置，用于解决现有技术获取机器人行走状态结果不准确的问题，该方法能够获取机器人的行走状态，且准确性高。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种获取机器人行走状态的方法，所述机器人上设置有雷达探测器，所述方法包括： 接收所述雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果； 根据所述扫描结果分别绘制不同时刻的雷达图，并获取所述不同时刻的雷达图的几何中心； 当所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，确定所述机器人处于行走状态。 [0007] 优选的，所述当所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，确定所述机器人处于行走状态之前还包括：分别计算所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离。 [0008] 优选的，所述方法还包括：计算初始时刻的雷达图的几何中心和当前时刻的雷达图的几何中心之间的距离差； 根据所述距离差确定所述机器人行走的位移。 [0009] 优选的，所述获取所述不同时刻的雷达图的几何中心包括：根据所述不同时刻的雷达图分别绘制所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形，并找出所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心； 所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心为所述不同时刻的雷达图的几何中心。 [0010] 优选的，所述雷达图为至少两幅雷达图。 [0011] 一种获取机器人行走状态的装置，所述机器人上设置有雷达，所述装置包括：接收模块，用于接收所述雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果； 获取模块，所述获取模块用于根据所述扫描结果分别绘制不同时刻的雷达图，并获取所述不同时刻的雷达图的几何中心； 判定模块，用于当所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，确定所述机器人处于行走状态。 [0012] 优选的，所述装置还包括：计算模块，用于分别计算所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离。 [0013] 优选的，所述计算模块还用于计算初始时刻的雷达图的几何中心和当前时刻的雷达图的几何中心之间的距离差；所述判定模块还用于根据所述距离差确定所述机器人行走的位移。 [0014] 优选的，所述获取模块还用于：根据所述不同时刻的雷达图分别绘制所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形，并找出所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心； 所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心为所述不同时刻的雷达图的几何中心。 [0015] 优选的，所述雷达图为至少两幅雷达图。 [0016] 本发明实施例提供一种获取机器人行走状态的方法及装置，通过接收雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果，并根据该扫描结果可以绘制多幅雷达图，一副雷达图对应一个时刻的扫描结果，然后获取该多幅雷达图的几何中心，从而根据雷达的旋转中心与各幅雷达图的几何中心的距离，确定机器人是否处于行走状态，当雷达的旋转中心与各幅雷达图的几何中心的距离不同时，机器人处于行走状态，即进行了前进或者后退的移动。该方法能够获取机器人的行走状态，且获取结果准确。附图说明 [0017] 图1为本发明提供的获取机器人行走状态的方法实施例一的流程示意图；图2为本发明提供的获取机器人行走状态的方法实施例二的流程示意图； 图3为本发明提供的获取机器人行走状态的装置实施例一的结构示意图； 图4为本发明提供的获取机器人行走状态的装置实施例二的结构示意图； 图5为本发明实施例提供的获取机器人行走状态的装置中机器人的结构示意图。 具体实施方式[0018] 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。 [0019] 本发明实施例的获取机器人行走状态的方法适用于各种机器人系统，所述机器人系统上设置有雷达，雷达用无线电的方法发现目标并测定目标的空间位置，是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。本发明实施例正是利用雷达精确的测距功能，准确获取机器人的状态。 [0020] 图1为本发明提供的获取机器人行走状态的方法实施例一的流程示意图；如图1所示，所述机器人设置有雷达，该方法包括：步骤s101：接收雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果。 [0021] 具体的，雷达发射器发射电磁波，该电磁波经预设范围内的物体发射后，雷达的互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）模块接收反射的电磁波，其中，预设范围是根据雷达性能和用户需求设置的，一般家用雷达可以扫描6米内的物体，此处不做限定。这样，雷达每发射接收一次电磁波，就完成一次对预设范围内物体的扫描过程，本步骤中统计不同时刻雷达对预设范围内各物体的扫描结果。 [0022] 步骤s102：根据扫描结果分别绘制不同时刻的雷达图，并获取不同时刻的雷达图的几何中心。 [0023] 具体的，雷达的中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）根据上述不同时刻的扫描结果，分别绘制不同时刻的雷达图，即绘制多幅雷达图，每幅雷达图对应一个时刻的扫描结果。具体绘制方法可以为：雷达的旋转中心为中心，用点或弧线标示出预设范围内各物体，点或弧线所在的位置表示了雷达扫描到的该物体到雷达旋转中心的距离，由此可以得到一副离散的点状图或弧线图，并将该离散的点或弧线连接起来形成不规则的圈，即为雷达图。然后分别获取该多幅雷达图的几何中心。其中，获取雷达图几何中心的方法可以根据现有的计算上述雷达图的最小外接矩形的方法，找到最小外接矩形的中心即为雷达图的几何中心。或者为其他找几何中心的方法，此处不再赘述。 [0024] 步骤s103：当雷达的旋转中心与不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，确定机器人处于行走状态。 [0025] 具体的，在本步骤中根据雷达的旋转中心与上述各雷达图的几何中心的距离进行比较，可以判断出机器人是否处于行走状态。例如，如果对比雷达的旋转中心与各雷达图的几何中心的距离不同，由于机器人行走时，扫描到的各物体相对于雷达的旋转中心的距离是不同的，因而各幅雷达图的几何中心到雷达的旋转中心的距离不同，由此可以确定机器人处于行走状态，即向前行走或者后退。 [0026] 本实施例的获取机器人行走状态的方法，通过接收雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果，并根据该扫描结果绘制不同时刻的雷达图，并找出该雷达图的几何中心，通过比较雷达的旋转中心与不同时刻的雷达图的几何中心的距离，当雷达的旋转中心与不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，机器人处于行走状态。该方法利用雷达精确测距，并分析绘制了雷达图，从而可以准确获取机器人的行走状态。 [0027] 可选的，所述当所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，确定所述机器人处于行走状态之前还包括：分别计算所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离。 [0028] 具体的，分别计算上述雷达的旋转中心与各幅雷达图的几何中心的距离，例如，在时刻1，获取到雷达图的几何中心坐标为P1，在时刻2，获取到的雷达图的几何中心坐标为P2，雷达的旋转中心坐标为P，则通过比较|P1-P|和|P2-P|的大小，如果上述大小不同，则确定机器人处于行走状态。 [0029] 图2为本发明提供的获取机器人行走状态的方法实施例二的流程示意图；如图2所示，在实施例一的基础上，该方法包括：步骤s201：计算初始时刻的雷达图的几何中心和当前时刻的雷达图的几何中心之间的距离差。 [0030] 具体的，计算在初始时刻雷达图的几何中心和当前时刻雷达图的几何中心之间的距离差值。 [0031] 步骤s202：根据距离差确定机器人行走的位移。 [0032] 具体的，根据步骤s201计算得到的距离差值，确定机器人行走的位移，位移就是两幅雷达图的几何中心的距离差。且根据距离差值的正负可以区分出当前机器人是向前行走还是后退，由此精确获取到当前机器人行走的位移，即进一步确定机器人的当前位置。 [0033] 本实施例的获取机器人行走状态的方法，通过计算初始时刻和当前时刻中两幅雷达图的几何中心的距离差值，从而根据该距离差值获取到机器人行走的位移。该过程获取到的位移信息精确，可以满足精细控制场景的机器人状态的获取。 [0034] 可选的，所述获取所述不同时刻的雷达图的几何中心包括：根据所述不同时刻的雷达图分别绘制所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形，并找出所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心； 所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心为所述不同时刻的雷达图的几何中心。 [0035] 具体的，对不同时刻的雷达图绘制其最小外接矩形，并找出最小外接矩形的中心，即为雷达图的几何中心。 [0036] 本实施例中，获取不同时刻的雷达图的几何中心是通过对不同时刻的雷达图绘制其最小外接矩形的方法，来找出最小外接矩形的中心，从而得到雷达图的几何中心，最小外接矩形找几何中心的方法高效且准确。 [0037] 可选的，所述雷达图为至少两幅雷达图。 [0038] 由于雷达在不同时刻均进行扫描，通过对扫描结果进行处理，可以得到多幅雷达图，本发明实施例可以采用两幅雷达图进行比对，也可以根据环境需求和用户需求，采用多于两幅的雷达图进行比对，从而提高精确度，满足不同场景的应用需求。 [0039] 图3为本发明提供的获取机器人行走状态的装置实施例一的结构示意图；如图3所示，所述机器人上设置有雷达，所述装置包括：接收模块11，用于接收所述雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果； 获取模块12，所述获取模块用于根据所述扫描结果分别绘制不同时刻的雷达图，并获取所述不同时刻的雷达图的几何中心； 判定模块13，用于当所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离不同时，确定所述机器人处于行走状态。 [0040] 本实施例提供的获取机器人行走状态的装置是与实施例一所示的获取机器人状态的方法对应的装置实施例，其原理类似，此处不再赘述。 [0041] 本实施例的获取机器人行走状态的装置，通过接收模块接收雷达在不同时刻对预设范围内各物体的扫描结果，获取模块根据该扫描结果绘制不同时刻的雷达图，并找出该雷达图的几何中心，判定模块通过比较雷达的旋转中心与不同时刻的雷达图的几何中心的距离，当该距离不同时，判断机器人处于行走状态。该装置利用雷达精确测距，并分析绘制了雷达图，从而可以准确获取机器人的行走状态。 [0042] 图4为本发明提供的获取机器人行走状态的装置实施例二的结构示意图；如图4所示，在实施例一的基础上，所述装置还包括：计算模块21，用于分别计算所述雷达的旋转中心与所述不同时刻的雷达图的几何中心的距离。 [0043] 可选的，所述计算模块21还用于计算初始时刻的雷达图的几何中心和当前时刻的雷达图的几何中心之间的距离差；所述判定模块13还用于根据所述距离差确定所述机器人行走的位移。 [0044] 可选的，所述获取模块11还用于：根据所述不同时刻的雷达图分别绘制所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形，并找出所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心； 所述不同时刻的雷达图的最小外接矩形的中心为所述不同时刻的雷达图的几何中心。 [0045] 可选的，所述雷达图为至少两幅雷达图。 [0046] 图5为本发明实施例提供的获取机器人状态的装置中机器人的结构示意图，如图5所示。 [0047] 该机器人包括：机器人头部终端300，雷达400，机器人主体200，机器人底座100，其中，雷达400设置在机器人头部终端300上，也可以设置于机器人其他位置，具体根据机器人具体应用场景和用户需求进行设置。上述雷达400可以完全固定安装在机器人头部终端300上，与之成为一个整体；雷达400也可以可拆卸的安装在机器人头部终端300上，方便机器人更换和更新雷达400的程序。 [0049] 以上对本发明所提供的一种获取机器人行走状态的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 |
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