一种无人密闭空间的检测方法、装置和机器人制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人密闭空间的检测方法、装置和机器人，检测过程中机器人持续原地旋转以确保激光能够360°覆盖目标空间，然后将目标空间划分为多个待检测区域，通过激光连续性检测方法识别出当前帧激光数据的所有分割点，再结合机器人底盘上的轮式编码器数据确定每个分割点对应的待检测区域，并根据待检测区域是否包含分割点判断每个待检测区域的密闭状态，最后将所有待检测区域的状态按逻辑与的方式进行合并以判断目标空间的状态是否为无人密闭，整个检测过程快速、准确，保证了采用机器人进行消杀的及时性和安全性，提高了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种无人密闭空间的检测方法、装置和机器人
本专利技术涉及智能机器人领域，尤其涉及一种无人密闭空间的检测方法、装置和机器人。
技术介绍
受新型冠状病毒的影响，医院、写字楼、酒店等场景的日常消毒已成为防疫攻坚战中不可或缺的措施。由于近些年国内在服务机器人行业的技术积累，涌现出一批公司推出的智能消毒机器人产品，以解决疫情下传统人工消毒面临的人力短缺和人身安全等问题。然而，像医院、写字楼、酒店等场景通常都是含有垂直电梯工具的，由于垂直电梯空间的密闭性、人员频繁接触等因素导致垂直电梯成为室内环境消杀中的重点区域。为避免消毒机器人在垂直电梯中消杀时喷洒的消毒药品和照射紫外光时对周围的行人产生影响，需要对电梯的运行状态进行判断，当检测出电梯为无人且关门密闭时，才可以采用消毒药品或紫外线光对电梯空间进行消杀。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无人密闭空间的检测方法、装置和机器人，解决了现有技术中难以快速、准确地对电梯等空间进行密闭无人检测的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种无人密闭空间的检测方法，包括以下步骤：S1，将目标空间分割为多个待检测区域；S2，控制目标机器人在所述目标空间持续原地旋转，获取连续的多帧激光点云数据；S3，对每帧激光点云数据中的分割点进行识别，并确定每个分割点所属的待检测区域，所述分割点为每帧激光点云数据中距离大于预设值的两个相邻激光点；S4，判断每个待检测区域是否存在分割点，若存在任一分割点，则标记所述待检测区域为非密闭状态，否则，标记所述待检测区域为密闭状态；S5，当所有待检测区域均为密闭状态时，判断所述目标空间为密闭空间，否则，判断所述目标空间为非密闭空间。在一个优选实施方式中，所述将目标空间分割为多个待检测区域，具体为：采用四象限法将目标空间分割为直角坐标系下的四个待检测区域，并将所述目标机器人的位置作为所述直角坐标系的原点。在一个优选实施方式中，所述对每帧激光点云数据中的分割点进行识别，具体包括以下步骤：S301，采用预设聚类算法对每帧激光点云数据中的所有激光点进行聚类，生成N个表示不同识别目标的簇；S302，计算相邻两簇的端点之间的距离，若所述距离大于所述预设值，则将两端点标记为所述分割点。在一个优选实施方式中，所述确定每个分割点对应的待检测区域，具体为：根据目标机器人的轮式编码器数据获取所述分割点相对激光坐标系的方位角；将所述方位角投影到所述直角坐标系，根据投影结果确定所述分割点所属的待检测区域。在一个优选实施方式中，当判断所述目标空间为非密闭空间时，还包括行人识别步骤，具体为：获取所述分割点所在的目标激光点云数据，对所述目标激光点云数据进行滤波处理，并采用局部最小化算法去除相似对象，然后将处理后的目标激光点云数据与预设人腿模板进行聚类匹配，生成多个用于表示不同人腿的激光点簇，所述预设人腿模板包括两条腿平行时的单腿宽度和两腿间距、两条腿并拢时的两腿宽度之和以及两条腿交错时的单腿宽度。本专利技术实施例的第二方面提供了一种无人密闭空间的检测装置，包括分割模块、数据获取模块、分析模块和判断模块，所述分割模块用于将目标空间分割为多个待检测区域；所述数据获取模块用于控制目标机器人在所述目标空间持续原地旋转，获取连续的多帧激光点云数据；所述分析模块用于对每帧激光点云数据中的分割点进行识别，并确定每个分割点所属的待检测区域，所述分割点为每帧激光点云数据中距离大于预设值的两个相邻激光点；所述判断模块用于判断每个待检测区域是否存在分割点，若存在任一分割点，则标记所述待检测区域为非密闭状态，否则，标记所述待检测区域为密闭状态；以及用于当所有待检测区域均为密闭状态时，判断所述目标空间为密闭空间，否则，判断所述目标空间为非密闭空间。在一个优选实施方式中，所述分割模块具体用于采用四象限法将目标空间分割为直角坐标系下的四个待检测区域，并将所述目标机器人的位置作为所述直角坐标系的原点。在一个优选实施方式中，所述分析模块具体包括：聚类单元，用于采用预设聚类算法对每帧激光点云数据中的所有激光点进行聚类，生成N个表示不同识别目标的簇；识别单元，用于计算相邻两簇的端点之间的距离，若所述距离大于所述预设值，则将两端点标记为所述分割点；获取单元，用于根据目标机器人的轮式编码器数据获取所述分割点相对激光坐标系的方位角；投影单元，用于将所述方位角投影到所述直角坐标系，根据投影结果确定所述分割点所属的待检测区域。在一个优选实施方式中，所述检测装置还包括行人识别模块，所述行人识别模块用于获取所述分割点所在的目标激光点云数据，对所述目标激光点云数据进行滤波处理，并采用局部最小化算法去除相似对象，然后将处理后的目标激光点云数据与预设人腿模板进行聚类匹配，生成多个用于表示不同人腿的激光点簇，所述预设人腿模板包括两条腿平行时的单腿宽度和两腿间距、两条腿并拢时的两腿宽度之和以及两条腿交错时的单腿宽度。本专利技术实施例的第三方面提供了一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述无人密闭空间的检测方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述无人密闭空间的检测方法的步骤。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于激光传感器的无人密闭空间检测方法、装置和机器人，首先检测过程中机器人持续原地旋转以确保激光能够360°覆盖目标空间，然后将目标空间划分为多个待检测区域，通过激光连续性检测方法识别出当前帧激光数据的所有分割点，再结合机器人底盘上的轮式编码器数据确定每个分割点对应的待检测区域，并根据待检测区域是否包含分割点判断每个待检测区域的密闭状态，最后将所有待检测区域的状态按逻辑与的方式进行合并以判断目标空间的状态是否为无人密闭，整个检测过程快速、准确，从而保证了采用机器人进行消杀的及时性和安全性，提高了用户体验。为使专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是实施例1提供的无人密闭空间的检测方法的流程示意图；图2是实施例2提供的无人密闭空间的检测装置的结构示意图；图3是实施例3提供的一种控制器的电路结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人密闭空间的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，将目标空间分割为多个待检测区域；/nS2，控制目标机器人在所述目标空间持续原地旋转，获取连续的多帧激光点云数据；/nS3，对每帧激光点云数据中的分割点进行识别，并确定每个分割点所属的待检测区域，所述分割点为每帧激光点云数据中距离大于预设值的两个相邻激光点；/nS4，判断每个待检测区域是否存在分割点，若存在任一分割点，则标记所述待检测区域为非密闭状态，否则，标记所述待检测区域为密闭状态；/nS5，当所有待检测区域均为密闭状态时，判断所述目标空间为密闭空间，否则，判断所述目标空间为非密闭空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人密闭空间的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将目标空间分割为多个待检测区域；
S2，控制目标机器人在所述目标空间持续原地旋转，获取连续的多帧激光点云数据；
S3，对每帧激光点云数据中的分割点进行识别，并确定每个分割点所属的待检测区域，所述分割点为每帧激光点云数据中距离大于预设值的两个相邻激光点；
S4，判断每个待检测区域是否存在分割点，若存在任一分割点，则标记所述待检测区域为非密闭状态，否则，标记所述待检测区域为密闭状态；
S5，当所有待检测区域均为密闭状态时，判断所述目标空间为密闭空间，否则，判断所述目标空间为非密闭空间。


2.根据权利要求1所述的无人密闭空间的检测方法，其特征在于，所述将目标空间分割为多个待检测区域，具体为：采用四象限法将目标空间分割为直角坐标系下的四个待检测区域，并将所述目标机器人的位置作为所述直角坐标系的原点。


3.根据权利要求1或2所述的无人密闭空间的检测方法，其特征在于，所述对每帧激光点云数据中的分割点进行识别，具体包括以下步骤：
S301，采用预设聚类算法对每帧激光点云数据中的所有激光点进行聚类，生成N个表示不同识别目标的簇；
S302，计算相邻两簇的端点之间的距离，若所述距离大于所述预设值，则将两端点标记为所述分割点。


4.根据权利要求3所述的无人密闭空间的检测方法，其特征在于，所述确定每个分割点对应的待检测区域，具体为：
根据目标机器人的轮式编码器数据获取所述分割点相对激光坐标系的方位角；
将所述方位角投影到所述直角坐标系，根据投影结果确定所述分割点所属的待检测区域。


5.根据权利要求4所述的无人密闭空间的检测方法，其特征在于，当判断所述目标空间为非密闭空间时，还包括行人识别步骤，具体为：
获取所述分割点所在的目标激光点云数据，对所述目标激光点云数据进行滤波处理，并采用局部最小化算法去除相似对象，然后将处理后的目标激光点云数据与预设人腿模板进行聚类匹配，生成多个用于表示不同人腿的激光点簇，所述预设人腿模板包括两条腿平行时的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，
申请(专利权)人：上海有个机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31