CN108120433B - 一种机器人对障碍物的检测方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人对障碍物的检测方法。所述机器人对障碍物的检测方法包括步骤：S1，摄像头检测机器人受保护的安全距离内的物体；S2，在检测到有物体时，控制机器人减速到设定的速度运行；S3，摄像头实时拍摄照片；S4，将拍摄的照片进行对比，并计算出当前物体的位置。本发明还公开了一种机器人对障碍物的检测装置。本发明提供的机器人对障碍物的检测方法和装置能避免机器人受不规则障碍物的影响而发生碰撞的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机器人测试领域，具体涉及一种机器人对障碍物的检测方法和装置。
背景技术
随着经济社会不断地发展进步以及自动化技术不断地提高，工业机器人已被广泛地应用于工业生产过程中；其中，机器人的普及率已成为衡量一个国家生产制造水平的一种重要指标。
其中，随着工业机器人技术不断地发展，服务机器人使用程度也日益提高。目前的服务机器人对障碍物的检测手段主要利用激光，声呐，对射传感器等装置，这些技术虽然已经使用在目前的一些服务类型的机器人上面，但是他们受检测范围小、检测角度单一、检测精度低等问题的限制，对于类似上宽下窄的形状不规则的障碍物，目前的障碍物检测手段不能将机器人的安全保护做到最大化。
发明内容
本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种机器人对障碍物的检测方法。所述机器人对障碍物的检测方法包括步骤：S1，摄像头检测机器人受保护的安全距离内的物体；S2，在检测到有物体时，控制机器人减速到设定的速度运行；S3，摄像头实时拍摄照片；S4，将拍摄的照片进行对比，并计算出当前物体的位置。
在一些实施例中，还包括步骤：将当前物体的位置进行反馈，并通过物体的位置进行判断是否发送躲避指令。
在一些实施例中，所述机器人受保护的安全距离与所述摄像头的工作距离相同。
在一些实施例中，所述步骤S4中当前物体的位置是通过拍摄到的物体在照片中的大小差，再结合机器人的运行速度计算得出。
在一些实施例中，所述摄像头为3D摄像头。
另一方面，本发明提供了一种机器人对障碍物的检测装置。所述装置包括：摄像头，控制单元以及计算单元；所述摄像头检测机器人受保护的安全距离内的物体；所述控制单元在摄像头检测到有物体时，控制机器人减速到设定的速度运行，并控制所述摄像头实时拍摄照片，并将所述实时拍摄的照片反馈至所述计算单元；所述计算单元将拍摄的照片进行对比，并计算出当前物体的位置。
在一些实施例中，所述计算单元还用于将当前物体的位置反馈至控制单元；所述控制单元还用于通过物体的位置进行判断是否发送躲避指令给机器人。
在一些实施例中，所述机器人受保护的安全距离与所述摄像头的工作距离相同。
在一些实施例中，所述当前物体的位置是所述计算单元通过拍摄到的物体在照片中的大小差，再结合机器人的运行速度计算得出。
在一些实施例中，所述摄像头为3D摄像头。
本发明提供的机器人对障碍物的检测方法和装置通过检测物体与机器人之间的距离来避免机器人受不规则障碍物的影响而发生碰撞的问题。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的机器人对障碍物的检测方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的机器人的示意图；
图3为根据本发明一个实施例的机器人对障碍物的检测装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明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以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
参考图1所示，是本发明提供的一种机器人对障碍物的检测方法。所述方法包括步骤：
S1，摄像头检测机器人受保护的安全距离内的物体；
S2，在检测到有物体时，控制机器人减速到设定的速度运行；
S3，摄像头实时拍摄照片；
S4，将拍摄的照片进行对比，并计算出当前物体的位置。
在一些实施例中，如图1所示，还包括步骤S5：将当前物体的位置进行反馈，并通过物体的位置进行判断是否发送躲避指令。
如图2所示，所述机器人受保护的安全距离L与所述摄像头的工作距离S相同。在安装摄像头时，将摄像头安装到机器人正面最前端的位置，保证摄像头是机器人正面最突出的部件。所述摄像头的工作范围的垂直距离H为机器人的高度，其工作距离为S，也就是机器人受保护的安全距离。大于这个距离的所有物体摄像头并不拍摄，也就是说，当摄像头检测到有物体的时候，说明这个物体与机器人的距离已经进入到机器人需要保护的范围，很可能会对机器人行成障碍，机器人如果无视这个障碍物很可能就会发生碰撞。所以当有障碍物进入到这个范围时摄像头因为检测到了物体而开始工作。当有障碍物进入到摄像头的工作距离时，机器人的摄像头开始工作，此时机器人减速慢行，执行监测障碍物时的运行速度，这个速度是固定不变的。
在一些实施例中，所述步骤S4中当前物体的位置是通过拍摄到的物体在照片中的大小差，再结合机器人的运行速度计算得出。
在一些实施例中，所述摄像头为3D摄像头。
如图3所示，是本发明实施例提供的一种机器人对障碍物的检测装置100。所述装置100包括：摄像头1，控制单元2以及计算单元3；所述摄像头1检测机器人受保护的安全距离内的物体；所述控制单元2在摄像头1检测到有物体时，控制机器人10减速到设定的速度运行，并控制所述摄像头1实时拍摄照片，并将所述实时拍摄的照片反馈至所述计算单元3；所述计算单元3将拍摄的照片进行对比，并计算出当前物体的位置。
在一些实施例中，所述计算单元3还用于将当前物体的位置反馈至控制单元2；所述控制单元2还用于通过物体的位置进行判断是否发送躲避指令给机器人10。
在一些实施例中，所述机器人受保护的安全距离与所述摄像头的工作距离相同。
在一些实施例中，所述当前物体的位置是所述计算单元3通过拍摄到的物体在照片中的大小差，再结合机器人的运行速度计算得出。
在一些实施例中，所述摄像头1为3D摄像头。
本发明提供的机器人对障碍物的检测方法和装置通过检测物体与机器人之间的距离来避免机器人受不规则障碍物的影响而发生碰撞的问题。本发明提供的机器人对障碍物的检测方法和装置能够全面的保护机器人，保证机器人正面的部分完全能够受到保护，不会因为存在不规则的障碍物而出现的碰撞现象。本发明提供的机器人对障碍物的检测方法和装置依靠视觉技术检测物体，并且通过视觉技术测量障碍物体和本体之间的距离。因为使用了3D摄像头，所以机器人与障碍物的距离就能够通过检测得出，然后将距离反馈给机器人提前做出预判，避免碰撞发生。
在本发明的描述中，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”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
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隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种机器人对障碍物的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，摄像头检测机器人受保护的安全距离内的物体；
S2,在检测到有物体时，控制机器人减速到设定的速度运行；
S3,摄像头实时拍摄照片；
S4,将拍摄的照片进行对比，并计算出当前物体的位置；
S5，步骤：将当前物体的位置进行反馈，并通过物体的位置进行判断是否发送躲避指令；
所述机器人受保护的安全距离与所述摄像头的工作距离相同；所述摄像头的工作范围的垂直距离为所述机器人的高度；所述摄像头安装到机器人正面最前端的位置；
所述步骤S4中当前物体的位置是通过拍摄到的物体在照片中的大小差，再结合机器人的运行速度计算得出。
2.如权利要求1所述的一种机器人对障碍物的检测方法，其特征在于，所述摄像头为3D摄像头。
3.一种机器人对障碍物的检测装置，其特征在于，包括：
摄像头，控制单元以及计算单元；
所述摄像头检测机器人受保护的安全距离内的物体；所述机器人受保护的安全距离与所述摄像头的工作距离相同；所述摄像头的工作范围的垂直距离为所述机器人的高度；所述摄像头安装到机器人正面最前端的位置；
所述控制单元在摄像头检测到有物体时，控制机器人减速到设定的速度运行，并控制所述摄像头实时拍摄照片，并将所述实时拍摄的照片反馈至所述计算单元；
所述计算单元将拍摄的照片进行对比，并计算出当前物体的位置；
所述计算单元还用于将当前物体的位置反馈至控制单元；
所述控制单元还用于通过物体的位置进行判断是否发送躲避指令给机器人；
所述当前物体的位置是所述计算单元通过拍摄到的物体在照片中的大小差，再结合机器人的运行速度计算得出。
4.如权利要求3所述的一种机器人对障碍物的检测装置，其特征在于，所述摄像头为3D摄像头。
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