基于机器人的定位方法、设备、系统及存储介质技术方案

本申请实施例提供一种基于机器人的定位方法、设备、系统及存储介质。在本申请实施例中，提供一种包含近距离通信模块的机器人，该机器人还包括深度摄像头和/或激光雷达，在机器人定位目标对象，可将机器人的近距离通信模块与机器人的深度摄像头和/或激光雷达相结合，充分利用近距离通信模块与深度摄像头和/或激光雷达各自的优点，融合多种信息对目标对象进行定位，有利于减小定位误差，提高定位精度。

Robot based positioning method, equipment, system and storage medium

The application embodiment provides a robot based positioning method, device, system and storage medium. In the embodiment of the present application, there is provided a robot comprising a close-range communication module, which also includes a depth camera and/or a lidar. The robot locates a target object in the robot, and the robot's close-range communication module can be combined with the robot's depth camera and/or a lidar to make full use of close-range communication. Module, depth camera and/or lidar have their own advantages. It can reduce the positioning error and improve the positioning accuracy by fusing multiple information to locate the target.

【技术实现步骤摘要】
基于机器人的定位方法、设备、系统及存储介质
本申请涉及人工智能
，尤其涉及一种基于机器人的定位方法、设备、系统及存储介质。
技术介绍
随着人工智能技术的发展，移动机器人的研究和发展非常迅速，一些服务型机器人也已逐渐进入人们的日常生活。基于机器人跟随技术，服务型机器人可执行一些跟随任务，例如陪逛、迎宾等。机器人跟随技术是指机器人保持一定的距离和速度跟随目标对象，并辅助目标对象完成相关的社会生产活动。在机器人跟随技术中，机器人与目标对象之间的相对定位是首要解决的问题。在现有机器人跟随技术中，一般采用基于WiFi、蓝牙信号的三角定位算法对目标对象进行定位。但是，这种算法的定位误差较大，定位精度较低。
技术实现思路
本申请的多个方面提供一种基于机器人的定位方法、设备、系统及存储介质，用以提高机器人对目标对象的定位精度。本申请实施例提供一种基于机器人的定位方法，包括：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种基于机器人的定位装置，包括：获取模块，用于利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；采集模块，用于利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；确定模块，用于根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；定位模块，用于根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种机器人，包括：机械本体；所述机械本体上设有近距离通信模块，一个或多个处理器，以及一个或多个存储计算机指令的存储器；所述机械本体上还设有深度摄像头和激光雷达；所述一个或多个处理器，用于执行所述计算机指令，以用于：利用所述近距离通信模块在所述机器人与目标对象之间收发无线信号，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种存储计算机指令的计算机可读存储介质，当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种基于机器人的定位系统，包括：机器人以及置于目标对象上的无线收发设备；所述机器人包括：与所述无线收发设备适配的近距离通信模块；所述机器人还包括：深度摄像头和激光雷达；所述机器人用于：利用所述近距离通信模块与所述无线收发设备在所述机器人与所述目标对象之间收发无线信号，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种基于机器人的定位方法，包括：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的深度摄像头采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像数据中，确定所述目标对象的深度图像数据；根据所述目标对象的深度图像数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种机器人，包括：机械本体；所述机械本体上设有近距离通信模块，一个或多个处理器，以及一个或多个存储计算机指令的存储器；所述机械本体上还设有深度摄像头；所述一个或多个处理器，用于执行所述计算机指令，以用于：利用所述近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述深度摄像头采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像数据中，确定所述目标对象的深度图像数据；根据所述目标对象的深度图像数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种存储计算机指令的计算机可读存储介质，当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的深度摄像头采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像数据中，确定所述目标对象的深度图像数据；根据所述目标对象的深度图像数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种基于机器人的定位方法，包括：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的激光雷达数据中，确定所述目标对象的激光雷达数据；根据所述目标对象的激光雷达数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种机器人，包括：机械本体；所述机械本体上设有近距离通信模块，一个或多个处理器，以及一个或多个存储计算机指令的存储器；所述机械本体上还设有激光雷达；所述一个或多个处理器，用于执行所述计算机指令，以用于：利用所述近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的激光雷达数据中，确定所述目标对象的激光雷达数据；根据所述目标对象的激光雷达数据定位所述目标对象。本申请实施例还提供一种存储计算机指令的计算机可读存储介质，当所述计算机指令被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的激光雷达数据中，确定所述目标对象的激光雷达数据；根据所述目标对象的激光雷达数据定位所述目标对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器人的定位方法，其特征在于，包括：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。

【技术特征摘要】
2018.04.27 CN 20181039546071.一种基于机器人的定位方法，其特征在于，包括：利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据，包括：当所述第一位置信息中的角度信息不可信时，利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：若所述第一位置信息中的角度信息未在所述近距离通信模块对应的角度置信区间内，确定所述第一位置信息中的角度信息不可信；和/或若所述第一位置信息中的角度信息与上一次定位中的可信角度信息的差值大于设定角度阈值，确定所述第一位置信息中的角度信息不可信；和/或若所述目标对象相对于所述机器人的多个位置信息中的角度信息波动异常，确定所述第一位置信息中的角度信息不可信，所述多个位置信息是在本次定位开始与上一次定位结束之间利用所述近距离通信模块获得的，且包括所述第一位置信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据，包括：利用所述激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的激光雷达数据，并在无法从所述至少一个对象的激光雷达数据中确定出所述目标对象的激光雷达数据时，利用所述深度摄像头采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像数据；或者利用所述深度摄像头采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像数据，并在无法从所述至少一个对象的深度图像数据中确定出所述目标对象的深度图像数据时，利用所述激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的激光雷达数据。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述利用所述机器人的深度摄像头采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像数据，包括：利用所述深度摄像头拍摄所述机器人周围场景，以获得彩色图像和深度图像；基于图像识别技术，标记所述彩色图像中包含的至少一个对象的图像区域；基于所述彩色图像和所述深度图像之间的坐标变换关系，将所述至少一个对象在所述彩色图像中的图像区域映射到所述深度图像中；根据所述至少一个对象在所述深度图像中的图像区域中的像素坐标，分别计算所述至少一个对象相对所述机器人的坐标偏移，作为所述至少一个对象的深度图像数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像数据中，确定所述目标对象的深度图像数据，包括：对所述至少一个对象中的第一对象，根据所述第一对象相对所述机器人的坐标偏移计算所述第一对象相对所述机器人的距离信息；若所述第一对象相对所述机器人的距离信息与所述第一位置信息中的距离信息的差值小于设定距离差阈值，确定所述第一对象相对所述机器人的坐标偏移为所述目标对象相对所述机器人的坐标偏移；所述第一对象为所述至少一个对象中的任一对象。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对象的深度图像定位所述目标对象，包括：根据公式X_d＝X0+X1+offset_x，Y_d＝Y0+Y1+offset_y，计算所述目标对象的位置坐标；其中，X_d、Y_d为所述目标对象的X轴坐标和Y轴坐标，X0、Y0为所述机器人的X轴坐标和Y轴坐标，X1、Y2为所述深度摄像头在X轴和Y轴上的安装偏差，offset_x、offset_y为所述目标对象相对于所述机器人在X轴上的坐标偏移和在Y轴上的坐标偏移。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个对象的激光雷达数据包括每个对象相对于所述机器人的距离信息和角度信息；所述根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的激光雷达数据中，确定所述目标对象的激光雷达数据，包括：从所述至少一个对象的激光雷达数据中，获取距离信息和角度信息分别与所述第一位置信息中的距离信息和上一次定位中的可信角度信息的差值小于相应阈值的激光雷达数据，作为所述目标对象的激光雷达数据。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对象的激光雷达数据定位所述目标对象，包括：根据公式X_d＝X0+d*cos(θ0+θ)，Y_d＝Y0+d*sin(θ0+θ)，计算所述目标对象的位置坐标；其中，X_d、Y_d为所述目标对象的X轴坐标和Y轴坐标，X0、Y0为所述机器人的X轴坐标和Y轴坐标，θ0为所述机器人的朝向，d为所述目标对象的激光雷达数据中的距离信息，θ为所述目标对象的激光雷达数据中的角度信息。10.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象之后，所述方法还包括：根据对所述目标对象的定位结果，控制所述机器人对所述目标对象进行跟随；和/或将对所述目标对象的定位结果，输出至所述机器人对应的控制平台。11.一种基于机器人的定位装置，其特征在于，包括：获取模块，用于利用机器人的近距离通信模块与目标对象通信，以测量所述目标对象相对于所述机器人的第一位置信息；采集模块，用于利用所述机器人的深度摄像头和激光雷达采集所述机器人周围至少一个对象的深度图像和激光雷达数据；确定模块，用于根据所述第一位置信息中的距离信息，从所述至少一个对象的深度图像和激光雷达数据中，确定所述目标对象的深度图像和激光雷达数据；定位模块，用于根据所述目标对象的深度图像和激光雷达数据定位所述目标对象。12.一种机器人，其特征在于，包括：机械本体；所述机械本体上设有近距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑思远，
申请(专利权)人：科沃斯商用机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32