一种伴随运输机器人行进控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种伴随运输机器人行进控制方法，通过获取UWB信标与车载UWB基站的位置信息以及多个车载采集装置相应采集到的多组数据。在接收到所述位置信息的情况下，根据所述位置信息计算得到机器人的第一运动参数，并根据所述第一运动参数控制所述机器人运动，在未接收到所述位置信息的情况下，根据所述多组数据计算得到跟随目标位置，根据跟随目标位置计算得到所述机器人的第二运动参数，并根据所述第二运动参数控制所述机器人运动。从而有效避免UWB跟随方式的不足。强大的冗余控制算法，保证系统长时间稳定运行，代价便宜且适合长时间使用。间使用。间使用。

【技术实现步骤摘要】
一种伴随运输机器人行进控制方法及系统


[0001]本申请涉及机器人
，特别是涉及一种伴随运输机器人行进控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，人工智能机器人被越来越多的应用于各行各业当中，以替代传统的劳动力。
[0003]伴随机器人顾名思义是一种可陪伴在人的一侧，并随着人的运动而运动的机器人。而现在应用更多的是跟随机器人，即机器人以一定的距离跟随在人的身后，一般跟随机器人多处于人的视野之后。
[0004]尤其是，在山地跟随场景下，现有伴随运输机器人行进控制方案主要为：拉线控制、UWB控制和激光控制，其中，拉线控制是通过拉线的方式来实现跟随控制；UWB控制是通过非正弦波窄脉冲传输数据控制；激光控制是通过激光扫描方式确定目标点进行跟踪控制。然而，现有的机器人伴随方案，存在以下问题：单纯UWB控制方法不稳定容易跟丢；拉线控制方法在密集障碍区难以实现；激光控制方法代价高，且算法复杂。

技术实现思路

[0005]基于此，针对上述技术问题，提供一种伴随运输机器人行进控制方法、系统、计算机设备和存储介质，能够解决现有机器人不稳定容易跟丢且代价高的问题。
[0006]第一方面，一种伴随运输机器人行进控制方法，所述方法包括：
[0007]实时获取UWB信标与车载UWB基站的位置信息；
[0008]实时获取多个车载采集装置相应采集到的多组数据，所述多个车载采集装置面向车体周围不同方位，每一组数据包括图像数据和距离数据；
[0009]在接收到所述位置信息的情况下，根据所述位置信息计算得到机器人的第一运动参数，并根据所述第一运动参数控制所述机器人运动；
[0010]在未接收到所述位置信息的情况下，根据所述多组数据计算得到跟随目标位置，根据跟随目标位置计算得到所述机器人的第二运动参数，并根据所述第二运动参数控制所述机器人运动。
[0011]上述方案中，可选的，所述车载UWB基站包括第一车载UWB基站和第二车载UWB基站；
[0012]所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息，包括：
[0013]获取所述UWB信标与所述第一车载UWB基站之间的第一距离数据；
[0014]获取所述UWB信标与所述第二车载UWB基站之间的第二距离数据；
[0015]根据所述第一距离数据、所述第二距离数据和第三距离数据，计算得到所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息；
[0016]其中，所述第三距离数据为所述第一车载UWB基站和所述第二车载UWB基站之间的
距离数据。
[0017]上述方案中，进一步可选的，根据所述第一距离数据、所述第二距离数据和第三距离数据，计算得到所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息，包括：
[0018]根据卡尔曼滤波算法和三角函数计算方法，对所述第一距离数据、所述第二距离数据和所述第三距离数据进行计算，得到所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息。
[0019]上述方案中，进一步可选的，所述位置信息包括第四距离数据和偏转角度数据；
[0020]所述第四距离数据为所述UWB信标与目标点之间的距离数据；
[0021]所述偏转角度数据为第一方向与第二方向之间的夹角数据；
[0022]其中，所述目标点为所述第一车载UWB基站与所述第二车载UWB的连线的中点；
[0023]所述第一方向为所述UWB信标与目标点的连线所在的方向；
[0024]所述第二方向为所述第一车载UWB基站与所述第二车载UWB的连线所在的方向。
[0025]上述方案中，进一步可选的，所述根据所述位置信息计算得到机器人的第一运动参数，包括：
[0026]根据FOC控制算法，对所述第四距离数据和所述偏转角度数据进行计算，得到所述机器人的第一转向数据和第一电机转速数据。
[0027]上述方案中，进一步可选的，所述车载采集装置包括车载镜头和车载激光测距仪；
[0028]所述获取多个车载采集装置相应采集到的多组数据，包括：
[0029]针对每个所述车载采集装置，获取每个所述车载采集装置中车载镜头采集到的图像数据；
[0030]获取每个所述车载采集装置中车载激光测距仪采集到的距离数据。
[0031]上述方案中，进一步可选的，根据所述多组数据计算得到跟随目标位置，根据跟随目标位置计算得到所述机器人的第二运动参数，包括:
[0032]将所述多组数据内图像数据进行空间对比和位置对比，并按照预设顺序对所述多组数据内图像数据进行排列组合，得到第一图像数据集合；
[0033]通过AI算法去除所述第一图像数据集合中的无效图像数据，得到第二图像数据集合；
[0034]对所述第二图像数据集合进行空间数据计算；
[0035]将所述多个距离数据与所述空间数据进行数据对比，以建立空间三维立体模型；
[0036]根据所述空间三维立体模型，得到跟随目标位置，进而根据跟随目标位置计算得到所述机器人第二转向数据和第二电机转速数据。
[0037]第二方面，一种伴随运输机器人行进控制系统，所述系统包括：
[0038]第一获取模块：用于实时获取UWB信标与车载UWB基站的位置信息；
[0039]第二获取模块：用于实时获取多个车载采集装置相应采集到的多组数据，所述多个车载采集装置面向车体周围不同方位，每一组数据包括图像数据和距离数据；
[0040]第一处理模块：用于在接收到所述位置信息的情况下，根据所述位置信息计算得到机器人的第一运动参数，并根据所述第一运动参数控制所述机器人运动；
[0041]第二处理模块：用于在未接收到所述位置信息的情况下，根据所述多组数据计算得到跟随目标位置，根据跟随目标位置计算得到所述机器人的第二运动参数，并根据所述
第二运动参数控制所述机器人运动。
[0042]第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0043]实时获取UWB信标与车载UWB基站的位置信息；
[0044]实时获取多个车载采集装置相应采集到的多组数据，所述多个车载采集装置面向车体周围不同方位，每一组数据包括图像数据和距离数据；
[0045]在接收到所述位置信息的情况下，根据所述位置信息计算得到机器人的第一运动参数，并根据所述第一运动参数控制所述机器人运动；
[0046]在未接收到所述位置信息的情况下，根据所述多组数据计算得到跟随目标位置，根据跟随目标位置计算得到所述机器人的第二运动参数，并根据所述第二运动参数控制所述机器人运动。
[0047]第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0048]实时获取UWB信标与车载UWB基站的位置信息；
[0049]实时获取多个车载采集装置相应采集到的多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伴随运输机器人行进控制方法，其特征在于，所述方法包括：实时获取UWB信标与车载UWB基站的位置信息；实时获取多个车载采集装置相应采集到的多组数据，所述多个车载采集装置面向车体周围不同方位，每一组数据包括图像数据和距离数据；在接收到所述位置信息的情况下，根据所述位置信息计算得到机器人的第一运动参数，并根据所述第一运动参数控制所述机器人运动；在未接收到所述位置信息的情况下，根据所述多组数据计算得到跟随目标位置，根据跟随目标位置计算得到所述机器人的第二运动参数，并根据所述第二运动参数控制所述机器人运动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载UWB基站包括第一车载UWB基站和第二车载UWB基站；所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息，包括：获取所述UWB信标与所述第一车载UWB基站之间的第一距离数据；获取所述UWB信标与所述第二车载UWB基站之间的第二距离数据；根据所述第一距离数据、所述第二距离数据和第三距离数据，计算得到所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息；其中，所述第三距离数据为所述第一车载UWB基站和所述第二车载UWB基站之间的距离数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一距离数据、所述第二距离数据和第三距离数据，计算得到所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息，包括：根据卡尔曼滤波算法和三角函数计算方法，对所述第一距离数据、所述第二距离数据和所述第三距离数据进行计算，得到所述获取UWB信标与车载UWB基站之间的位置信息。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括第四距离数据和偏转角度数据；所述第四距离数据为所述UWB信标与目标点之间的距离数据；所述偏转角度数据为第一方向与第二方向之间的夹角数据；其中，所述目标点为所述第一车载UWB基站与所述第二车载UWB的连线的中点；所述第一方向为所述UWB信标与目标点的连线所在的方向；所述第二方向为所述第一车载UWB基站与所述第二车载UWB的连线所在的方向。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置信息计算得到机器人的第一运动参数，包括：根据FOC控制算法，对所述第四距离数据和所述偏转角度数据进行计算，得到所述机器人的第一转向数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚辉，金常伟，张磊，常善强，郭海东，何瑾，朱辉，刘思永，
申请(专利权)人：应急管理部四川消防研究所，
类型：发明
国别省市：