一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法及系统，其中，所述方法包括：获取RGB双目左右图像；获得点云图和轮廓线；将所述轮廓线投影到所述点云图上，截取所述轮廓线内的点云；获得共面点云团；采用MSAC的算法进行平面估计，得到平面估计的参数化模型，并剔除不符合所述参数化模型的匹配对；获得三维地形图；根据参数平面的高度和深度进行排序；通过计算得到平面交线，进而获得平面横截图；将所述平面横截图与所述得到的平面估计的参数化模型进行对比，评估识别的准确性；将所述三维地形图的点云数据视觉坐标系转化到机器人坐标系。在本发明专利技术实施中，提高机器人运动规划的可靠性，提高轮廓识别的准确性，提高地形平面参数的准确性。

A terrain recognition method and system for dynamic motion of foot robot

【技术实现步骤摘要】
一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法及系统
本专利技术涉及机器人地形识别的
，尤其涉及一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法及系统。
技术介绍
腿足式机器人在运动中只需离散的落脚点而不需要连续的路径，因此较轮式和履带式机器人，其具有更为优秀的灵活性和环境适应性.在该类机器人的研究中，野外复杂地形环境下的自主运动一直是研究的重点，而地形识别及路径规划技术又是解决这一问题的关键.最近几年，国外许多研究机构已对四足机器人在复杂环境下的自主运动进行了研究，而国内由于对四足机器人的研究较晚，对地形识别及路径规划部分的研究还处于起步阶段。而一种面向六足机器人的地形分类方法提出一种用于面向足式机器人的地形分类方法，通过离线训练已知地形类别图片，从而对所处的环境进行识别判断，自动选择步态，该方法需要对地形有先验信息进行判断，而实际中地形往往不可预测，且地形的高度差差异对步态规划产生的影响无法自适应调整，环境适应性差。足式机器人自身的稳定步态控制通常在平坦地形条件下达到稳定状态，然而实际场景往往是非结构化、非平坦、非平滑的地面，特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取RGB双目左右图像；/n基于所述RGB双目左右图像，分别获得点云图和轮廓线；/n将所述轮廓线投影到所述点云图上，截取所述轮廓线内的点云；/n通过所述截取所述轮廓线内的点云，获得共面点云团；/n基于所述共面点云团，采用MSAC的算法进行平面估计，得到平面估计的参数化模型，并剔除不符合所述参数化模型的匹配对；/n基于所述平面估计的参数化模型，获得三维地形图；/n基于所述三维地形图，根据参数平面的高度和深度进行排序；/n在所述排序之后，通过计算得到平面交线，进而获得平面横截图；/n将所述平面横截图与所述得到的平面估计的参...

【技术特征摘要】
1.一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法，其特征在于，所述方法包括：
获取RGB双目左右图像；
基于所述RGB双目左右图像，分别获得点云图和轮廓线；
将所述轮廓线投影到所述点云图上，截取所述轮廓线内的点云；
通过所述截取所述轮廓线内的点云，获得共面点云团；
基于所述共面点云团，采用MSAC的算法进行平面估计，得到平面估计的参数化模型，并剔除不符合所述参数化模型的匹配对；
基于所述平面估计的参数化模型，获得三维地形图；
基于所述三维地形图，根据参数平面的高度和深度进行排序；
在所述排序之后，通过计算得到平面交线，进而获得平面横截图；
将所述平面横截图与所述得到的平面估计的参数化模型进行对比，评估识别的准确性；
在所述评估之后，将所述三维地形图的点云数据视觉坐标系转化到机器人坐标系。


2.根据权利要求1所述的一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法，其特征在于，所述基于所述RGB双目左右图像，获得点云图包括：
基于所述RGB双目左右图像，采用三角测量的算法求得视差图；
通过投影模型从所述视差图中获得深度图；
结合所述深度图和像素坐标，转化成点云图。


3.根据权利要求1所述的一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法，其特征在于，所述基于所述RGB双目左右图像，获得轮廓线包括：
基于RGB双目左右图像，采用轮廓线扫描的算法检测轮廓线，并提取所述检测到的轮廓线；
对所述检测到的轮廓线进行面积计算并排序；
判断所述检测到的轮廓线包围面积是否小于设定阈值；
若是，则进行交叉重叠计算，用大轮廓线代替后得到所需要的轮廓线；
若否，则直接得到所需要的轮廓线。


4.根据权利要求3所述的一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法，其特征在于，所述基于RGB双目左右图像，采用轮廓线扫描的算法检测轮廓线，并提取所述检测到的轮廓线包括：
基于RGB双目左右图像，找到一个初始起点，并设置所述初始起点的方向为上；
若像素点P1是前景，则将所述初始起点移动到像素点P2，再移动到像素点P1；
若像素点P1不是前景，则判断像素点P2是否是前景；
若像素点P2是前景，则将所述初始起点移动到像素点P2；
若像素点P1和像素点P2都不是前景，则判断像素点P3是否为前景；
若像素点P3是前景，则将所述初始起点先右转，再移动到像素点P3；
返回至若像素点P1是前景，则将所述初始起点移动到像素点P2，再移动到像素点P1，直到在同一个位置右转三次以上或者返回到初始起点三次以上结束。


5.根据权利要求1所述的一种用于足式机器人动态运动的地形识别方法，其特征在于，所述基于所述共面点云团，采用MSAC的算法进行平面估计，得到平面估计的参数化模型，并剔除不符合所述参数化模型的匹配对包括：
基于所述共面点云团，随机选取一部分粗糙结果中的匹配对；
基于三点算法，通过所述匹配对来计算得出平面；
基于所述平面，反推模型并通过计算所述模型对于所述匹配对的代价；
通过反复迭代所述模型，最终得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏泽荣，周雪峰，鄢武，吴鸿敏，唐观荣，徐智浩，
申请(专利权)人：广东省智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44