机器人跌落环境确定方法、装置和设备制造方法及图纸

本申请公开一种机器人跌落环境确定方法、装置和设备，属于机器人技术领域，方法包括：从区域点云数据中确定跌落点云数据，再在竖直方向上对跌落点云数据进行分层，得到多层分层点云数据，之后根据多层分层点云数据中的每层分层点云数据，确定每层分层点云数据对应的路况，根据多层分层点云数据对应的路况，确定机器人的行进前方环境是否为跌落环境。如此，确定对跌落点云分层后得到的多层分层点云数据分别对应的路况，并根据不同层分层点云数据对应路况的不同组合，确定机器人行进前方的环境是否为跌落环境，降低对跌落点云数据包括的所有坐标点之间的关联性的依赖性，提高确定跌落环境的准确率，降低机器人发生跌落或误停止的概率。概率。概率。

【技术实现步骤摘要】
机器人跌落环境确定方法、装置和设备


[0001]本申请涉及机器人
，特别涉及一种机器人跌落环境确定方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]众所周知，机器人的顺利移动，离不开对机器人行进前方环境的判断。其中，使得机器人发生跌落的环境可以称为跌落环境，准确地确定机器人行进前方环境是否为跌落环境，是防止机器人发生跌落的基础。比如，若确定机器人行进前方环境存在向下台阶的路况时，则确定机器人行进前方环境为跌落环境，控制机器人停止前进，以避免跌落情况的发生，保证机器人安全。
[0003]现有技术中，可以先获取机器人搭载的摄像机的视野区域内的区域点云数据，从区域点云数据中确定跌落点云数据，若确定跌落点云数据对应的路况为台阶，则确定机器人行进前方环境为跌落环境。比如，对跌落点云数据进行平面拟合得到拟合平面，若拟合平面的倾斜角度小于阈值，则确定跌落点云数据对应的路况为台阶。其中，区域点云数据包括的坐标点集合为摄像机的视野区域内的多个像素点在机器人坐标系下对应的三维坐标点的集合，跌落点云数据包括区域点云数据中竖直方向的坐标小于机器人所在水平面的竖直方向的坐标的坐标点的集合。
[0004]但是，上述根据跌落点云数据确定跌落环境的方法，依赖于根据跌落点云数据确定的拟合平面，即依赖于跌落点云数据包括的所有坐标点之间的关联性，确定跌落环境的准确率较低，发生机器人跌落或误停止情况的概率较高。比如，跌落点云数据包括的坐标点集合的三维坐标存在误差，使得拟合平面的倾斜角度存在误差，导致将跌落点云数据对应路况的台阶错误地确定为斜面，造成机器人跌落情况的发生，或者导致将跌落点云数据对应路况的斜面错误地确定为台阶，造成机器人误停止情况的发生。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种机器人跌落环境确定方法、装置和设备，可以较为准确地确定机器人行进前方环境是否为跌落环境，降低机器人发生跌落或误停止情况的概率。所述技术方案如下：
[0006]第一方面，提供了一种机器人跌落环境确定方法，所述方法包括：
[0007]从区域点云数据中确定跌落点云数据，所述区域点云数据包括的坐标点集合为机器人搭载的摄像机的视野区域内的多个像素点在机器人坐标系下对应的三维坐标点的集合；
[0008]在竖直方向上对所述跌落点云数据进行分层，得到多层分层点云数据；
[0009]根据所述多层分层点云数据中的每层分层点云数据，确定每层分层点云数据对应的路况；
[0010]根据所述多层分层点云数据对应的路况，确定所述机器人的行进前方环境是否为
跌落环境。
[0011]作为一个示例，所述根据所述多层分层点云数据中的每层分层点云数据，确定每层分层点云数据对应的路况，包括：
[0012]对于所述多层分层点云数据中的第一分层点云数据，若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数大于或等于第一预设数量，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为有效路况，所述第一分层点云数据为所述多层分层点云数据的任一层分层点云数据；
[0013]若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数小于所述第一预设数量，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为无效路况。
[0014]作为一个示例，所述若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数大于或等于第一预设数量，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为有效路况，包括：
[0015]若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数大于或等于所述第一预设数量，则对所述第一分层点云数据进行平面拟合，得到所述第一分层点云数据的拟合平面；
[0016]根据所述第一分层点云数据的拟合平面的第一倾斜角度，确定所述第一分层点云数据对应的路况所属的有效路况的类型，所述第一倾斜角度为所述第一分层点云数据的拟合平面的法向量与所述机器人所在水平面的夹角。
[0017]作为一个示例，所述有效路况的类型至少包括台阶、危险斜面和普通斜面；
[0018]所述根据所述第一分层点云数据的拟合平面的第一倾斜角度，确定所述第一分层点云数据对应的路况所属的有效路况的类型，包括：
[0019]若所述第一倾斜角度小于或等于第一预设角度，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为所述台阶；
[0020]若所述第一倾斜角度大于或等于第二预设角度，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为所述危险斜面，所述第二预设角度大于所述第一预设角度；
[0021]若所述第一倾斜角度大于所述第一预设角度且小于所述第二预设角度，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为所述普通斜面。
[0022]作为一个示例，所述多层分层点云数据对应的路况至少包括台阶和危险斜面；
[0023]所述根据所述多层分层点云数据对应的路况，确定所述机器人的行进前方环境是否为跌落环境，包括：
[0024]确定第一数值，所述第一数值用于指示所述多层分层点云数据中对应路况为所述台阶的分层点云数据的层数；
[0025]若所述第一数值大于或等于第一数量阈值，则确定所述机器人的行进前方环境为所述跌落环境，所述第一数量阈值大于1；
[0026]若所述第一数值等于第二数量阈值，则在所述多层分层点云数据中对应路况为所述台阶的第一台阶高度和对应路况为所述台阶的分层点云数据的拟合平面的第二倾斜角度满足预设条件的情况下，确定所述机器人的行进前方环境为所述跌落环境，所述第二数量阈值大于1且小于所述第一数量阈值；
[0027]若所述第一数值等于1，则在所述多层分层点云数据中对应路况为所述危险斜面的分层点云数据的层数大于或等于预设层数的情况下，确定所述机器人的行进前方环境为所述跌落环境。
[0028]作为一个示例，所述多层分层点云数据对应的路况还包括无效路况和普通斜面，
所述方法还包括：
[0029]若所述第一数值等于1，则在所述多层分层点云数据对应的路况中除路况为所述台阶之外的其它路况为所述无效路况的情况下，确定所述多层分层点云数据中对应路况为所述台阶的第二台阶高度；
[0030]若所述第二台阶高度大于或等于高度阈值，则确定所述机器人的行进前方环境为所述跌落环境；
[0031]若所述第二台阶高度小于所述高度阈值，则控制所述机器人旋转第三预设角度，若根据旋转后的所述机器人的摄像机的视野区域内的区域点云数据，确定旋转后的机器人的行进前方环境不存在所述普通斜面，则确定旋转前的机器人的行进前方环境为所述跌落环境。
[0032]作为一个示例，所述在竖直方向上对所述跌落点云数据进行分层，得到多层分层点云数据，包括
[0033]在竖直方向上，以预设高度为单位对所述跌落点云数据进行分层，得到所述多层分层点云数据，每层分层点云数据在竖直方向上的高度为所述预设高度。
[0034]作为一个示例，所述在竖直方向上对所述跌落点云数据进行分层之前，所述方法还包括：
[0035]确定第二数值，所述第二数值用于指示所述跌落点云数据中竖直方向的坐标值小于最大高度坐标值的坐标点个数；
[0036]若所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人跌落环境确定方法，其特征在于，所述方法包括：从区域点云数据中确定跌落点云数据，所述区域点云数据包括的坐标点集合为机器人搭载的摄像机的视野区域内的多个像素点在机器人坐标系下对应的三维坐标点的集合；在竖直方向上对所述跌落点云数据进行分层，得到多层分层点云数据；根据所述多层分层点云数据中的每层分层点云数据，确定每层分层点云数据对应的路况；根据所述多层分层点云数据对应的路况，确定所述机器人的行进前方环境是否为跌落环境。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多层分层点云数据中的每层分层点云数据，确定每层分层点云数据对应的路况，包括：对于所述多层分层点云数据中的第一分层点云数据，若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数大于或等于第一预设数量，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为有效路况，所述第一分层点云数据为所述多层分层点云数据的任一层分层点云数据；若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数小于所述第一预设数量，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为无效路况。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数大于或等于第一预设数量，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为有效路况，包括：若所述第一分层点云数据包括的坐标点个数大于或等于所述第一预设数量，则对所述第一分层点云数据进行平面拟合，得到所述第一分层点云数据的拟合平面；根据所述第一分层点云数据的拟合平面的第一倾斜角度，确定所述第一分层点云数据对应的路况所属的有效路况的类型，所述第一倾斜角度为所述第一分层点云数据的拟合平面的法向量与所述机器人所在水平面的夹角。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述有效路况的类型至少包括台阶、危险斜面和普通斜面；所述根据所述第一分层点云数据的拟合平面的第一倾斜角度，确定所述第一分层点云数据对应的路况所属的有效路况的类型，包括：若所述第一倾斜角度小于或等于第一预设角度，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为所述台阶；若所述第一倾斜角度大于或等于第二预设角度，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为所述危险斜面，所述第二预设角度大于所述第一预设角度；若所述第一倾斜角度大于所述第一预设角度且小于所述第二预设角度，则确定所述第一分层点云数据对应的路况为所述普通斜面。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多层分层点云数据对应的路况至少包括台阶和危险斜面；所述根据所述多层分层点云数据对应的路况，确定所述机器人的行进前方环境是否为跌落环境，包括：确定第一数值，所述第一数值用于指示所述多层分层点云数据中对应路况为所述台阶的分层点云数据的层数；
若所述第一数值大于或等于第一数量阈值，则确定所述机器人的行进前方环境为所述跌落环境，所述第一数量阈值大于1；若所述第一数值等于第二数量阈值，则在所述多层分层点云数据中对应路况为所述台阶的第一台阶高度和对应路况为所述台阶的分层点云数据的拟合平面的第二倾斜角度满...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢鹰，范阳，
申请(专利权)人：深圳优地科技有限公司，
类型：发明
国别省市：