基于TOF深度相机的平仓机器人路径规划与决策方法技术

本发明专利技术涉及粮仓机器人导航技术领域，提供一种基于TOF深度相机的平仓机器人路径规划与决策方法，首先获取粮堆局部区域的三维图像信息，找到局部区域中的所有凸包，并找出高度最高的凸点作为目标点，其对应的凸包为待平整凸包；然后以起点为中心形成9个方格，计算从起点移动到周围每个方格中心点的代价，选择代价最小的点作为要移动到的点，并以该点为新的起点，寻找下次要移动到的点，直到形成局部最优路径；然后沿着局部最优路径移动到目标点对待平整凸包进行平仓操作，再对下一个局部区域进行上述操作，直到整个粮仓被平整完毕。本发明专利技术能够在非连续地形的复杂环境中具有更高的准确性和适应性，提高平仓机器人在平仓作业中的自主性。

【技术实现步骤摘要】
基于TOF深度相机的平仓机器人路径规划与决策方法
本专利技术涉及粮仓机器人导航
，特别是涉及一种基于TOF深度相机的平仓机器人路径规划与决策方法。
技术介绍
粮食储备关系到国家安全和社会稳定，粮食仓储技术的创新和发展备受关注。作为粮食入仓即将进入常规储藏阶段的最后一个处理环节，平仓作业是至关重要的，因为平仓作业决定了粮面平整度，而粮面平整度直接关系到粮食储藏期间通风、熏蒸及粮温测控等储粮技术的实施效果，进而影响到粮食在储藏期的安全。目前，平仓作业的主要操作方式是人工方式，而由人工进行作业造成平仓速度慢、劳动强度大、粮食变质等问题，不能满足平仓作业的需要，甚至会对人的生命安全带来严重威胁。从而，平仓作业需要机器人操作，也即在平仓工作过程中，通过机器人将高出平面的粮食推到低于粮食平面的地方。目前机器人在粮仓的巡仓、检仓、报仓等方面已经有了广泛的应用，但是在平仓作业上还未实现使用能够自主工作的机器人，现有的平仓机器人都需要人工去远程操控，这样费时费力并且平仓效果不太理想；在环境复杂的粮仓环境中，平仓机器人很难准确到达目标位置。而平仓机器人准确到达目标位置的关键是其路径规划与决策方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TOF深度相机的平仓机器人路径规划与决策方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1：将所述TOF深度相机安装到平仓机器人上，将平仓机器人放到粮仓中，开启TOF深度相机及平仓机器人，建立三维直角坐标系X‑Y‑Z；步骤2：通过TOF深度相机对粮仓中的粮堆进行识别，获取粮堆的局部区域的三维图像信息，TOF深度相机将所述三维图像信息发送给平仓机器人；所述局部区域为TOF深度相机的视野范围；所述三维图像信息包括局部区域中每个点P的三维坐标值(xP,yP,hP)，其中，xP、yP、hP分别为点P在X、Y、Z轴的坐标，hP也是点P的高度；步骤3：平仓机器人对接收到的三维图像信息进行处理，找到局部区域...

【技术特征摘要】
1.一种基于TOF深度相机的平仓机器人路径规划与决策方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1：将所述TOF深度相机安装到平仓机器人上，将平仓机器人放到粮仓中，开启TOF深度相机及平仓机器人，建立三维直角坐标系X-Y-Z；步骤2：通过TOF深度相机对粮仓中的粮堆进行识别，获取粮堆的局部区域的三维图像信息，TOF深度相机将所述三维图像信息发送给平仓机器人；所述局部区域为TOF深度相机的视野范围；所述三维图像信息包括局部区域中每个点P的三维坐标值(xP,yP,hP)，其中，xP、yP、hP分别为点P在X、Y、Z轴的坐标，hP也是点P的高度；步骤3：平仓机器人对接收到的三维图像信息进行处理，找到局部区域中的所有凸包及凹谷，所有凸包的顶点构成凸点集合为B＝{B1,B2,B3,...,BM}，其中，M为粮堆的局部区域中凸包的个数；步骤4：提取凸点集合中每个点的高度值构成高度值集合为H＝{h1,h2,h3,...,hM}，找出凸点集合中高度最高的凸点Bm作为目标点，凸点Bm对应的凸包为待平整凸包；步骤5：以平仓机器人所在的点A为起点，规划从起点A到凸点Bm的局部最优路径，具体步骤如下：步骤5.1：对三维图像信息进行进一步分析，识别局部区域中的障碍物区域以及除凸点Bm之外的其他可达区域，定义类别函数f(P)，当点P为凸点Bm时，f(P)＝1；当点P位于障碍物区域内时，f(P)＝-1；当点X位于除凸点Bm之外的其他可达区域内时，f(P)＝0；步骤5.2：以起点A为中心，形成一个正方形区域，所述正方形区域被平分为9个长度为n的方格，从而以起点A为...

【专利技术属性】
技术研发人员：田进波，
申请(专利权)人：沈阳天骄科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21