用于室内环境的机器人垃圾分拣方法和系统技术方案

本发明专利技术提供用于室内环境的机器人垃圾分拣方法和系统，对室内环境进行全局扫描检测，以此标定室内环境存在的垃圾和地形障碍；再从中识别出机器人能够拾取的目标垃圾及其位置，得到机器人的运动路径。在机器人运动过程中进行视觉识别，便于机器人及时进行避让和准确拾取目标垃圾，提高对室内环境的垃圾拾取效率以及保证对室内环境的全局化垃圾分拣。及保证对室内环境的全局化垃圾分拣。及保证对室内环境的全局化垃圾分拣。

【技术实现步骤摘要】
用于室内环境的机器人垃圾分拣方法和系统


[0001]本专利技术涉及物体识别分类的
，特别涉及用于室内环境的机器人垃圾分拣方法和系统。

技术介绍

[0002]在车站等室内场所地面上会分布有垃圾，这些垃圾的体积和分布位置各不相同。为了及时对垃圾进行清理，室内场所通常会安排清洁人员对场所内部进行巡查清扫。上述方式虽然能够对室内场所进行精细化的垃圾清扫，但是在室内场所面积较大的情况下，清洁人员无法及时地对地面存在的所有垃圾进行前面清理拾取，降低对室内场所垃圾的拾取效率，无法对室内场所存在的垃圾进行精确定位和准确拾取分拣。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供用于室内环境的机器人垃圾分拣方法和系统，其先对室内环境进行扫描检测，得到室内环境的垃圾存在状态信息和地形障碍存在状态信息，以此生成关于室内环境的视觉地图；定位出满足预设拾取条件的目标垃圾的位置，并结合机器人的位置，在视觉地图中标定出机器人运动至目标垃圾所在位置的运动路径；在机器人沿运动路径运动时，对运动前方方向进行视觉识别，以此调整机器人的运动状态或垃圾拾取动作状态，其先对室内环境进行全局扫描检测，以此标定室内环境存在的垃圾和地形障碍；再从中识别出机器人能够拾取的目标垃圾及其位置，得到机器人的运动路径。在机器人运动过程中进行视觉识别，便于机器人及时进行避让和准确拾取目标垃圾，提高对室内环境的垃圾拾取效率以及保证对室内环境的全局化垃圾分拣。
[0004]本专利技术提供用于室内环境的机器人垃圾分拣方法，包括如下步骤；<br/>[0005]步骤S1，对室内环境进行扫描检测，得到室内环境扫描图；对所述室内环境扫描图进行分析处理，得到所述室内环境地面上的垃圾存在状态信息和地形障碍存在状态信息；根据所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息，生成关于所述室内环境地面的视觉地图；
[0006]步骤S2，根据所述垃圾存在状态信息，识别出满足预设拾取条件的目标垃圾的位置信息；根据所述目标垃圾的位置信息和机器人在所述室内环地面的位置信息，在所述视觉地图中标定出所述机器人运动至所述目标垃圾所在位置处的运动路径；
[0007]步骤S3，指示所述机器人沿着所述运动路径运动，同时对运动前方进行视觉识别，根据所述视觉识别的结果，调整所述机器人的运动状态或垃圾拾取动作状态。
[0008]进一步，在所述步骤S1中，对室内环境进行扫描检测，得到室内环境扫描图；对所述室内环境扫描图进行分析处理，得到所述室内环境地面上的垃圾存在状态信息和地形障碍存在状态信息；根据所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息，生成关于所述室内环境地面的视觉地图，包括：
[0009]对室内环境进行激光雷达扫描检测，得到室内环境扫描图；从所述室内环境扫描
图中提取得到室内环境地面上存在的所有垃圾各自的外形轮廓特征信息和所有斜坡地形各自的外形轮廓特征信息；
[0010]根据所有垃圾各自的外形轮廓特征信息，确定每个垃圾的形状与体积，以及每个垃圾在所述室内环境地面所处的位置，以此作为所述垃圾存在状态信息；
[0011]根据所有斜坡地形各自的外形轮廓特征信息，确定每个斜坡地形的坡度与长度，以及每个斜坡地形在所述室内环境地面所处的位置，以此作为所述地形障碍存在状态信息；
[0012]将所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息映射到所述室内环境地面的二维平面地图，生成关于所述室内环境地面的视觉地图。
[0013]进一步，在所述步骤S2中，根据所述垃圾存在状态信息，识别出满足预设拾取条件的目标垃圾的位置信息；根据所述目标垃圾的位置信息和机器人在所述室内环境地面的位置信息，在所述视觉地图中标定出所述机器人运动至所述目标垃圾所在位置处的运动路径，包括：
[0014]从所述垃圾存在状态信息中提取得到每个垃圾的形状与体积，若所述垃圾的形状与体积满足预设形状与体积条件，则确定所述垃圾属于满足预设拾取条件的目标垃圾，并确定所述目标垃圾在所述室内环境地面的位置信息；
[0015]根据所述目标垃圾的位置信息和机器人在所述室内环境地面的位置信息，在所述视觉地图中确定所述目标垃圾与所述机器人之间存在的所有斜坡地形；根据每个斜坡地形的坡度与长度，筛选得到所述机器人能够行驶通过的所有斜坡地形；
[0016]根据能够行驶通过的所有斜坡地形在所述室内环境地面所处的位置，在所述视觉地图中标定出所述机器人运动至所述目标垃圾所在位置处的最短运动路径。
[0017]进一步，在所述步骤S3中，指示所述机器人沿着所述运动路径运动，同时对运动前方进行视觉识别，根据所述视觉识别的结果，调整所述机器人的运动状态或垃圾拾取动作状态，包括：
[0018]指示所述机器人沿着所述运动路径运动，同时对运动前方环境进行双目拍摄识别，得到运动前方环境的人员存在状态信息和目标垃圾存在状态信息；
[0019]根据所述人员存在状态信息，调整所述机器人的运动状态；或者，根据所述目标垃圾存在状态信息，调整所述机器人的垃圾拾取动作状态。
[0020]进一步，在所述步骤S3中，
[0021]根据所述人员存在状态信息，调整所述机器人的运动状态，包括：
[0022]根据所述机器人运动前方环境存在的人员与所述机器人的相对距离，调整所述机器人的运动速度；
[0023]或者，
[0024]根据所述目标垃圾存在状态信息，调整所述机器人的垃圾拾取动作状态，包括：
[0025]根据所述机器人运动前方环境存在的目标垃圾的与所述机器人的相对位姿，调整所述机器人拾取所述目标垃圾的拾取动作姿势。
[0026]本专利技术还提供用于室内环境的机器人垃圾分拣系统，包括：
[0027]室内环境扫描识别模块，用于对室内环境进行扫描检测，得到室内环境扫描图；对所述室内环境扫描图进行分析处理，得到所述室内环境地面上的垃圾存在状态信息和地形
障碍存在状态信息；根据所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息，生成关于所述室内环境地面的视觉地图；
[0028]垃圾筛选识别模块，用于根据所述垃圾存在状态信息，识别出满足预设拾取条件的目标垃圾的位置信息；
[0029]运动路径确定模块，用于根据所述目标垃圾的位置信息和机器人在所述室内环地面的位置信息，在所述视觉地图中标定出所述机器人运动至所述目标垃圾所在位置处的运动路径；
[0030]视觉识别模块，用于在所述机器人沿着所述运动路径运动时，对运动前方进行视觉识别；
[0031]机器人运动/动作调整模块，用于根据所述视觉识别的结果，调整所述机器人的运动状态或垃圾拾取动作状态。
[0032]进一步，所述室内环境扫描识别模块对室内环境进行扫描检测，得到室内环境扫描图；对所述室内环境扫描图进行分析处理，得到所述室内环境地面上的垃圾存在状态信息和地形障碍存在状态信息；根据所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息，生成关于所述室内环境地面的视觉地图，包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于室内环境的机器人垃圾分拣方法，其特征在于，包括如下步骤；步骤S1，对室内环境进行扫描检测，得到室内环境扫描图；对所述室内环境扫描图进行分析处理，得到所述室内环境地面上的垃圾存在状态信息和地形障碍存在状态信息；根据所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息，生成关于所述室内环境地面的视觉地图；步骤S2，根据所述垃圾存在状态信息，识别出满足预设拾取条件的目标垃圾的位置信息；根据所述目标垃圾的位置信息和机器人在所述室内环地面的位置信息，在所述视觉地图中标定出所述机器人运动至所述目标垃圾所在位置处的运动路径；步骤S3，指示所述机器人沿着所述运动路径运动，同时对运动前方进行视觉识别，根据所述视觉识别的结果，调整所述机器人的运动状态或垃圾拾取动作状态。2.如权利要求1所述的用于室内环境的机器人垃圾分拣方法，其特征在于：在所述步骤S1中，对室内环境进行扫描检测，得到室内环境扫描图；对所述室内环境扫描图进行分析处理，得到所述室内环境地面上的垃圾存在状态信息和地形障碍存在状态信息；根据所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息，生成关于所述室内环境地面的视觉地图，包括：对室内环境进行激光雷达扫描检测，得到室内环境扫描图；从所述室内环境扫描图中提取得到室内环境地面上存在的所有垃圾各自的外形轮廓特征信息和所有斜坡地形各自的外形轮廓特征信息；根据所有垃圾各自的外形轮廓特征信息，确定每个垃圾的形状与体积，以及每个垃圾在所述室内环境地面所处的位置，以此作为所述垃圾存在状态信息；根据所有斜坡地形各自的外形轮廓特征信息，确定每个斜坡地形的坡度与长度，以及每个斜坡地形在所述室内环境地面所处的位置，以此作为所述地形障碍存在状态信息；将所述垃圾存在状态信息和所述地形障碍存在状态信息映射到所述室内环境地面的二维平面地图，生成关于所述室内环境地面的视觉地图。3.如权利要求1所述的用于室内环境的机器人垃圾分拣方法，其特征在于：在所述步骤S2中，根据所述垃圾存在状态信息，识别出满足预设拾取条件的目标垃圾的位置信息；根据所述目标垃圾的位置信息和机器人在所述室内环境地面的位置信息，在所述视觉地图中标定出所述机器人运动至所述目标垃圾所在位置处的运动路径，包括：从所述垃圾存在状态信息中提取得到每个垃圾的形状与体积，若所述垃圾的形状与体积满足预设形状与体积条件，则确定所述垃圾属于满足预设拾取条件的目标垃圾，并确定所述目标垃圾在所述室内环境地面的位置信息；根据所述目标垃圾的位置信息和机器人在所述室内环境地面的位置信息，在所述视觉地图中确定所述目标垃圾与所述机器人之间存在的所有斜坡地形；根据每个斜坡地形的坡度与长度，筛选得到所述机器人能够行驶通过的所有斜坡地形；根据能够行驶通过的所有斜坡地形在所述室内环境地面所处的位置，在所述视觉地图中标定出所述机器人运动至所述目标垃圾所在位置处的最短运动路径。4.如权利要求1所述的用于室内环境的机器人垃圾分拣方法，其特征在于：在所述步骤S3中，指示所述机器人沿着所述运动路径运动，同时对运动前方进行视觉识别，根据所述视觉识别的结果，调整所述机器人的运动状态或垃圾拾取动作状态，包括：
指示所述机器人沿着所述运动路径运动，同时对运动前方环境进行双目拍摄识别，得到运动前方环境的人员存在状态信息和目标垃圾存在状态信息；根据所述人员存在状态信息，调整所述机器人的运动状态；或者，根据所述目标垃圾存在状态信息，调整所述机器人的垃圾拾取动作状态。5.如权利要求4所述的用于室内环境的机器人垃圾分拣方法，其特征在于：在所述步骤S3中，根据所述人员存在状态信息，调整所述机器人的运动状态，包括：根据所述机器人运动前方环境存在的人员与所述机器人的相对距离，调整所述机器人的运动速度；或者，根据所述目标垃圾存在状态信息，调整所述机器人的垃圾拾取动作状态，包括：根据所述机器人运动前方环境存在的目标垃圾的与所述机器人的相对位姿，调整所述机器人拾取所述目标垃圾的拾取动作姿势。6.用于室内环境的机器人垃圾分拣...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰雨晴，余丹，赵蒙蒙，李其蓁，张腾怀，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：