本发明专利技术实施例提供了一种规划最优跟随路径的方法及装置。在跟随主体跟随位置动态变化的跟随客体时，规划最优跟随路径的方法包括：根据跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的跟随输出值，并从中确定出最优跟随输出值；根据所述最优跟随输出值生成对应的运动控制序列，以规划最优的跟随路径。本发明专利技术实现了有效地跟随指定目标，比如躲避障碍物或者重新跟踪到跟随主体视野范围外的目标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及人机交互
，尤其涉及一种规划最优跟随路径的方法及 目.ο
技术介绍
随着科学技术日新月异的发展、人民生活水平的不断提高、生命得到更多尊重、老龄化社会问题同趋严峻、新军事变革不断深入，机器人走向工业、社会、家庭和战场为人类服务已成为必然趋势。机器人从工厂的结构化环境逐步进入人类日常生活的环境——医院、办公室、家庭和其它杂乱及不可控环境。人们期望未来机器人不仅能自主完成工作，而且能与人共同协作完成任务或在人指导下完成任务，这类机器人被统称为服务机器人。服务机器人按照应用环境又可分为在特殊环境下作业的机器人(如反恐防暴、抢救灾、勘探勘测等)和服务于人的机器人(如医疗康复、家政服务、教育娱乐等)。与传统工业机器人相比，服务机器人应用领域更为广泛，但所面向的环境更为复杂，具有极大的不确定性，对机器人的智能性、适应性和灵活性提出了很高的挑战。服务机器人人机交互性涉及多个
目标跟随是入机交互研究中的一个热点问题，不仅在服务机器人领域具有广泛的应用需求，例如协助残疾人和病人移动的机器人轮椅、跟在主人身后搬运行李和重物的机器人等，而且对于侦察型军用机器人也具有应用价值。机器人在跟随目标的过程中，可能会遇到障碍物，或者目标脱离跟踪的视野，导致无法有效地跟随指定目标。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种规划最优跟随路径的方法及装置，用以解决/缓解现有技术中上述问题之一或者所有。本专利技术实施例采用的技术方案如下:本专利技术实施例提供了一种规划最优跟随路径的方法，其包括:根据跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值，并从中确定出最优跟随输出值；根据所述最优跟随输出值生成对应的运动控制序列，以规划最优的跟随路径。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法中，所述根据跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值包括:根据跟随主体所在的环境限制和跟随主体的运动模型作为跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法，所述根据跟随限制条件，确定跟随主体能实现跟随到被跟随客体的不同跟随输出值包括:根据跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的跟随距离代价、跟随时间代价、跟随中姿态变化代价中之一或者任意组合。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法，所述根据跟随主体所在的环境限制和跟随主体的运动模型作为跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值包括:根据在所述被跟随客体所在局部地图中的环境限制，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法，所述根据所述最优跟随输出值生成对应的运动控制序列，以规划最优的跟随路径包括:根据所述最优跟随输出值生成对应的运动控制序列，以规划出至少可避免与环境障碍物干涉的跟随路径。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法，规划最优跟随路径的方法还包括:预先设定期望的跟随主体到被跟随客体的相对姿态。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法，所述确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值:根据跟随限制条件、实时检测的跟随主体的姿态与期望的跟随主体到被跟随客体的相对姿态差值，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法，当被跟随客体超出跟随主体的视野范围时，还包括:确定丢失前最后一次被跟随客体的位置，并将丢失前最后一次被跟随客体的位置作为导航目标点；所述根据跟随限制条件，确定跟随主体能实现跟随到被跟随客体的不同跟随输出值，并从中确定出最优跟随输出值包括:根据建立的全局地图及在所述全局地图的限制条件下，确定跟随主体能实现跟随到所述导航目标点的不同跟随输出值，并从中确定出最优跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法还包括:根据被跟随客体特征的描述实时确定被跟随客体在图像上所在的图像区域；根据所述图像区域内被跟随客体的特征点跟踪被跟随客体的物理位置。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法中，所述根据被跟随客体特征的描述实时确定被跟随客体在图像上所在的图像区域包括:通过深度摄像头采集跟随目标形成的深度图像；根据被跟随客体特征的描述实时确定被跟随客体在所述深度图像上所在的图像区域。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法中，根据所述图像区域内被跟随客体的特征点跟踪被跟随客体的物理位置包括:根据所述图像区域内被跟随客体的特征点以及所述深度图像的深度信息跟踪被跟随客体的物理位置。优选地，在一本专利技术实施例规划最优跟随路径的方法中，还包括:获取跟随客体在不同的姿态下对被跟随客体跟随的不同特征点，并据此建立被跟随客体的特征点集，以保持对被跟随客体的高识别度。本专利技术实施例又提供了一种跟随装置，其包括:图像采集单元，用于采集在跟随被跟随客体时的图像；处理器，用于根据被跟随客体特征的描述实时确定被跟随客体在图像上所在的图像区域，并根据所述图像区域内被跟随客体的特征点跟踪被跟随客体的物理位置；根据跟随限制条件确定跟随主体到被跟随客体的物理位置的不同跟随输出值并从中确定出最优跟随输出值；根据所述最优跟随输出值生成对应的运动控制序列，以规划最优的跟随路径；控制器，控制所述跟随装置根据规划出的最优跟随路径跟随被跟随客体。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于根据跟随主体所在的环境限制和跟随主体的运动模型作为跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于根据跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的跟随距离代价、跟随时间代价、跟随中姿态变化代价中之一或者任意组合。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于根据在所述跟随主体所在局部地图中的环境限制，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于根据所述最优跟随输出值对应的运动控制指令生成运动控制序列。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于预先设定期望的跟随主体到被跟随客体的相对姿态。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于根据跟随限制条件、实时检测的跟随主体的姿态与期望的跟随主体到被跟随客体的相对姿态差值，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于当被跟随客体超出跟随主体的视野范围时，确定丢失前最后一次被跟随客体的位置，并将丢失前最后一次被跟随客体的位置作为导航目标点；以及用于根据建立的全局地图及在所述全局地图的限制条件下，确定跟随主体能实现跟随到所述导航目标点的不同跟随输出值，并从中确定出最优跟随输出值。优选地，在一本专利技术实施例目标的跟随装置中，所述处理器进一步用于通过深度摄像头采集跟随目标形成的深度图像；以及根据被跟随客体特征的描述实时确定被跟随客体在所述深度图像上所在的图像区域本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种规划最优跟随路径的方法，其特征在于，在跟随主体跟随位置动态变化的跟随客体时，包括：根据跟随限制条件，确定跟随主体能跟随到被跟随客体物理位置的不同跟随输出值，并从中确定出最优跟随输出值；根据所述最优跟随输出值生成对应的运动控制序列，以规划最优的跟随路径。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：安宁，廖方波，
申请(专利权)人：纳恩博北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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