机器人传感器系统自检的方法及机器人技术方案

本发明专利技术提供一种机器人传感器系统自检的方法，传感器系统包括安装在机器人上的激光雷达和立体视觉传感器，包括：确定机器人的停靠位与目标物具有预设位置关系；控制激光雷达向周围发射探测脉冲，接收探测脉冲的回波脉冲，并基于回波脉冲生成第一点云；根据第一点云，确定激光雷达的有效检测区域，并根据有效检测区域确定激光雷达的安装位置是否正确；当确定激光雷达的安装位置正确时，获取立体视觉传感器采集的第二点云；根据第一点云和第二点云，确定立体视觉传感器的安装位置是否正确。采用本发明专利技术的技术方案，能够实现快速检测激光雷达的安装位置是否正确，并检查修正立体视觉相机与激光雷达之间的位置关系，时间和人工成本低并且效率高。并且效率高。并且效率高。

【技术实现步骤摘要】
机器人传感器系统自检的方法及机器人


[0001]本专利技术大致涉及智能机器人领域，尤其涉及一种机器人传感器系统自检的方法、一种机器人以及一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，机器人被广泛应用于工作和生活中的各个领域，越来越受到人们的青睐。传感器在机器人的控制中起了非常重要的作用，正是有了传感器，机器人才具备了类似人类的感知功能和反应能力。
[0003]机器人通常在工厂组装完成后运输至客户现场，但在运输过程中由于振动可能引起传感器的紧固部件例如螺钉、螺栓等松动，致使传感器的安装位置发生改变；另外，机器人周围环境的温湿度变化也会导致传感器的安装位置发生改变。当传感器的安装位置发生改变时，容易导致传感器的探测数据不够准确，影响测量结果，进而影响机器人的正常工作。因此，检测传感器能否正常工作就显得尤为重要。目前，通常采用人工目视等方法对传感器的安装位置进行检测，并在机器人每次开机时通过确认各个传感器能否正常传递信息(即硬件连接检测)来确定各个传感器是否正常工作，但所需时间和人工成本高，效率低。
[0004]
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在问题中的一个或多个，本专利技术提供一种机器人传感器系统自检的方法，所述传感器系统包括安装在机器人上的激光雷达和立体视觉传感器，所述方法包括：
[0006]确定机器人的停靠位与预设目标物具有预设位置关系；
[0007]控制激光雷达向周围发射探测脉冲，接收所述探测脉冲的回波脉冲，并基于所述回波脉冲生成第一点云；
[0008]根据所述第一点云，确定所述激光雷达的有效检测区域，并根据所述有效检测区域确定激光雷达的安装位置是否正确；
[0009]当确定激光雷达的安装位置正确时，获取所述立体视觉传感器采集的第二点云；和
[0010]根据所述第一点云和第二点云，确定所述立体视觉传感器的安装位置是否正确。
[0011]根据本专利技术的一个方面，其中所述预设目标物上在与所述激光雷达基本相同的高度处具有强反光条和弱反光条，所述强反光条与弱发光条以预设的排列方式排布，并朝向所述激光雷达。
[0012]根据本专利技术的一个方面，其中所述根据有效检测区域确定激光雷达的安装位置是否正确的步骤包括：将所述有效检测区域与激光雷达的预设的理想检测区域对比，确定激光雷达的安装位置是否正确。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述根据有效检测区域确定激光雷达的安装位置是否正确的步骤包括：如果所述有效检测区域与所述理想检测区域之间的差距小于第一阈值，确定激光雷达的安装位置正确；如果两者之间的差距不小于所述第一阈值，确定激光雷达的安装位置不正确。
[0014]根据本专利技术的一个方面，其中所述确定激光雷达的有效检测区域的步骤包括：
[0015]根据所述第一点云确定距离和反射率；
[0016]对所述第一点云进行去噪以及直线拟合；
[0017]通过所述距离、反射率以及拟合的直线确定所述激光雷达的有效检测区域。
[0018]根据本专利技术的一个方面，还包括：当所述激光雷达的安装位置不正确时，输出所述激光雷达安装位置错误的报警信息。
[0019]根据本专利技术的一个方面，还包括：
[0020]对所述第二点云进行点云滤波，去除所述第二点云中的噪点；
[0021]基于所述第二点云进行平面拟合。
[0022]根据本专利技术的一个方面，其中所述确定立体视觉传感器的安装位置是否正确的步骤包括：当根据第一点云拟合的直线与根据第二点云拟合的平面重叠时，确定所述立体视觉传感器的安装位置是否正确。
[0023]根据本专利技术的一个方面，所述确定立体视觉传感器的安装位置是否正确的步骤进一步包括：
[0024]当根据第一点云拟合的直线与根据第二点云拟合的平面重叠时，确定所述激光雷达与所述立体视觉传感器的相对位姿关系；
[0025]当所述相对位姿关系相对于理想位姿关系差距小于阈值时，确定所述立体视觉传感器的安装位置正确；
[0026]当所述相对位姿关系相对于理想位姿关系差距大于阈值时，确定所述立体视觉传感器的安装位置异常，根据所述相对位姿关系修正所述立体视觉传感器的位置参数。
[0027]本专利技术还提供一种机器人，包括：
[0028]主体，具有行走机构；
[0029]传感器系统，包括激光雷达和立体视觉传感器，用以探测机器人周围的环境；
[0030]控制器，与所述行走机构和传感器系统耦合，配置成以控制所述行走机构以及传感器系统，并配置成执行如上所述的方法。
[0031]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令，所述可执行指令在被处理器执行时实施如上所述的方法。
[0032]采用本专利技术的技术方案，能够实现快速检测激光雷达的安装位置是否正确，并检查修正立体视觉相机与激光雷达之间的位置关系，时间和人工成本低并且效率高，可弥补目前服务机器人在客户现场技术支持时无法专业自检的空白，有利于提升客户现场机器人部署与售后服务的效率与专业性。
附图说明
[0033]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0034]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的机器人传感器系统自检的方法的流程图；
[0035]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的预设目标物的示意图；
[0036]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的机器人与预设目标物的位置关系的示意图；
[0037]图4A示出了根据本专利技术的一个优选实施例的激光雷达安装位置正确时的点云拟合直线的示意图；
[0038]图4B示出了根据本专利技术的一个优选实施例的激光雷达安装位置不正确时的点云拟合直线的示意图；和
[0039]图5示出了根据本专利技术一个实施例的机器人的示意图。
具体实施方式
[0040]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0041]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人传感器系统自检的方法，所述传感器系统包括安装在机器人上的激光雷达和立体视觉传感器，所述方法包括：确定机器人的停靠位与预设目标物具有预设位置关系；控制激光雷达向周围发射探测脉冲，接收所述探测脉冲的回波脉冲，并基于所述回波脉冲生成第一点云；根据所述第一点云，确定所述激光雷达的有效检测区域，并根据所述有效检测区域确定激光雷达的安装位置是否正确；当确定激光雷达的安装位置正确时，获取所述立体视觉传感器采集的第二点云；和根据所述第一点云和第二点云，确定所述立体视觉传感器的安装位置是否正确。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预设目标物上在与所述激光雷达基本相同的高度处具有强反光条和弱反光条，所述强反光条与弱发光条以预设的排列方式排布，并朝向所述激光雷达。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述根据有效检测区域确定激光雷达的安装位置是否正确的步骤包括：将所述有效检测区域与激光雷达的预设的理想检测区域对比，确定激光雷达的安装位置是否正确。4.根据权利要求3所述的方法，所述根据有效检测区域确定激光雷达的安装位置是否正确的步骤包括：如果所述有效检测区域与所述理想检测区域之间的差距小于第一阈值，确定激光雷达的安装位置正确；如果两者之间的差距不小于所述第一阈值，确定激光雷达的安装位置不正确。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定激光雷达的有效检测区域的步骤包括：根据所述第一点云确定距离和反射率；对所述第一点云进行去噪以及直线拟合；通过所述距离、反射率以及拟合的直线确定所述激光雷达的有效检测区域。...

【专利技术属性】
技术研发人员：温天宇，何林，唐旋来，
申请(专利权)人：上海擎朗智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：