CN108381552A - 跟随机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种跟随机器人。包括用于采集深度图像的kinect视觉传感器，其特征在于：设置于轮式移动机器人上的微型主机；所述微型主机的数据接收端与所述kinect视觉传感器的数据输出端连接，所述微型主机的控制命令输出端与所述轮式移动机器人的控制命令接收端连接；采用在轮式移动机器人上设置微型主机的方式，通过微型主机的数据接收端与所述kinect视觉传感器的数据输出端连接，达到了经过微型主机数据处理后将控制命令输出到轮式移动机器人的目的，从而实现了精准跟随目标的技术效果，进而解决了机器人在跟随过程中不能跟随特定目标以及目标获取慢的问题。
Description
技术领域
本申请涉及机器人领域，具体而言，涉及一种跟随机器人。
背景技术
随着机器人领域的快速深入发展，人机交互技术也越来越成为研究的热点之一。其中智能人体跟随是移动机器人领域中主要的研究部分，该技术可以更好的服务用户，提高并完善人机交互的智能性，对用户发出的指令做出有效的应答。
相关技术中应用于机器人的跟随方法有多种，例如基于超声波处理、基于红外处理、基于视觉图像处理等。发明人发现，倘若采用超声波处理方法很难确定跟随特定目标，而采用红外处理方法又有很多局限性，如探测距离短、特定目标难确定等问题，使得人体跟踪易受到干扰而跟踪失败。若基于视觉图像处理可以在一定程度上解决上述问题，但是若采用kinect 的人体骨骼识别跟随，又会出现骨骼识别慢，中途目标丢失很难重新捕获等问题，而使得跟随效果差。
因此，急需一种跟随机器人，以解决机器人在跟随过程中不能跟随特定目标以及目标获取慢的问题。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种跟随机器人，以解决机器人在跟随过程中不能跟随特定目标以及目标获取慢的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种跟随机器人。
根据本申请的跟随机器人包括：用于采集深度图像的kinect视觉传感器，其特征在于：设置于轮式移动机器人上的微型主机；所述微型主机的数据接收端与所述kinect视觉传感器的数据输出端连接，所述微型主机的控制命令输出端与所述轮式移动机器人的控制命令接收端连接。
进一步的，所述微型主机的图像采集模块的数据接收端与所述kinect视觉传感器的数据输出端连接。
进一步的，所述微型主机的图像采集模块的数据输出端与用于进行图像处理的图像处理模块的数据接收端连接。
进一步的，所述微型主机的图像处理模块的有效信息输出端与用于根据所述有效信息进行语音对话的语音处理模块的有效信息接收端连接。
进一步的，所述微型主机的图像处理模块的有效信息输出端与用于根据所述有效信息得到控制信息的信息反馈模块的有效信息接收端连接。
进一步的，所述微型主机的信息反馈模块的控制命令输出端与所述轮式移动机器人的信息接收模块的控制命令接收端连接。
进一步的，所述轮式移动机器人的信息接收模块的控制信息输出端与用于将所述控制信息转换为控制信号的信息处理模块的控制信息接收端连接。
进一步的，所述轮式移动机器人的信息处理模块的控制信号输出端与用于控制驱动电机的控制模块的控制信号接收端连接。
进一步的，所述轮式移动机器人还设置有用于提供电力的电源模块。
进一步的，所述轮式移动机器人还设置有用于接收遥控信号并控制驱动电机的遥控控制模块。
在本申请实施例中，采用在轮式移动机器人上设置微型主机的方式，通过微型主机的数据接收端与所述kinect视觉传感器的数据输出端连接，达到了经过微型主机数据处理后将控制命令输出到轮式移动机器人的目的，从而实现了精准跟随目标的技术效果，进而解决了机器人在跟随过程中不能跟随特定目标以及目标获取慢的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明所述跟随机器人的模块结构示意图；
图2是根据本发明所述跟随机器人的结构示意图；以及
图3是根据本发明所述跟随机器人的跟随算法流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1、图2所示，本申请涉及一种跟随机器人，该跟随机器人包括用于采集深度图像的kinect视觉传感器3，其特征在于：设置于轮式移动机器人 2上的微型主机1；所述微型主机1的数据接收端与所述kinect视觉传感器3 的数据输出端连接，所述微型主机1的控制命令输出端与所述轮式移动机器人 2的控制命令接收端连接，具体公开了一种通过微型主机1控制机器人跟随操作的结构和技术方案。
优选的，所述跟随机器人由三部分组成：kinect视觉传感器3、微型主机 1、轮式移动机器人2。
具体的，所述kinect视觉传感器3负责获取实时图像，并通过微型主机1 的图像采集模块所发布的获取图像命令将图像数据传输到微型主机1上。
具体的，所述微型主机1包括但不限于：图像采集模块、图像处理模块、语音处理模块以及信息反馈模块，具体的，所述微型主机1的图像采集模块的数据接收端与所述kinect视觉传感器3的数据输出端连接；所述微型主机1的图像采集模块的数据输出端与用于进行图像处理的图像处理模块的数据接收端连接；所述微型主机1的图像处理模块的有效信息输出端与用于根据所述有效信息进行语音对话的语音处理模块的有效信息接收端连接；所述微型主机1 的图像处理模块的有效信息输出端与用于根据所述有效信息得到控制信息的信息反馈模块的有效信息接收端连接；所述微型主机1的信息反馈模块的控制命令输出端与所述轮式移动机器人2的信息接收模块的控制命令接收端连接。
优选的，所述轮式移动机器人2的组成结构包括但不限于：电源模块22、电机驱动模块23、遥控控制模块21，具体的，所述轮式移动机器人2的信息接收模块的控制信息输出端与用于将所述控制信息转换为控制信号的信息处理模块的控制信息接收端连接；所述轮式移动机器人2的信息处理模块的控制信号输出端与用于控制驱动电机的控制模块的控制信号接收端连接；
优选的，由微型主机1向轮式移动机器人2发布指令信息，轮式移动机器 2人接收到有效指令信息控制电机驱动模块23，驱动轮式移动机器人2进行前进、后退、左转、右转。电源模块22主要负责机器人的供电问题，而遥控控制模块21则是通过遥控来控制机器人行走，同样可以完成机器人的前进、后退、左转、右转。
如图3所示，微型主机1通过kinect视觉传感器3采集到的图像数据进行分析，得到控制指令进而控制轮式移动机器人2的跟随移动，具体的跟随算法流程为：首先由kinect获取深度图像，并采用点特征与梯度特征相结合的方法分割出目标人体的深度图像，深度图像的灰度值与图像的横纵坐标组合在一起，在一定的空间范围内，可以用来表示物体在3D空间中的坐标，由此可以计算出目标人体的景深距离，即人体距离摄像机的距离，随后根据人与摄像机的距离来判断是否进行跟随，若符合跟随条件则将信息反馈到控制系统，机器人开始跟随目标移动，否则重新获取图像信息，并重新进行判断。
该装置工作原理如下所述：
具体的，上述跟随机器人主要由三大部分组成，分别是kinect视觉传感器3、微型主机1、轮式移动机器人2；其中kinect视觉传感器3负责获取实时图像，通过微型主机1的图像采集模块发布命令获取图像并传输到微型主机1上，再通过图像处理模块对获取的图像进行处理并获得有效信息，有效信息控制语音模块进行相应的语音对话，或者通过信息反馈模块将有效信息传输给轮式移动机器人2，轮式移动机器人2通过信息接收模块接收到有效信息，并采用信息处理模块对信息进一步转化处理，并控制轮式移动机器人2进行相应的移动，如前进、后退、左转、右转。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
在本申请实施例中，采用在轮式移动机器人2上设置微型主机1的方式，通过微型主机1的数据接收端与所述kinect视觉传感器3的数据输出端连接，达到了经过微型主机1数据处理后将控制命令输出到轮式移动机器人 2的目的，从而实现了精准跟随目标的技术效果，进而解决了机器人在跟随过程中不能跟随特定目标以及目标获取慢的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种跟随机器人，包括用于采集深度图像的kinect视觉传感器(3)，其特征在于：设置于轮式移动机器人(2)上的微型主机(1)；
所述微型主机(1)的数据接收端与所述kinect视觉传感器(3)的数据输出端连接，所述微型主机(1)的控制命令输出端与所述轮式移动机器人(2)的控制命令接收端连接。
2.根据权利要求1所述的跟随机器人，其特征在于，所述微型主机(1)的图像采集模块的数据接收端与所述kinect视觉传感器(3)的数据输出端连接。
3.根据权利要求2所述的跟随机器人，其特征在于，所述微型主机(1)的图像采集模块的数据输出端与用于进行图像处理的图像处理模块的数据接收端连接。
4.根据权利要求3所述的跟随机器人，其特征在于，所述微型主机(1)的图像处理模块的有效信息输出端与用于根据所述有效信息进行语音对话的语音处理模块的有效信息接收端连接。
5.根据权利要求4所述的跟随机器人，其特征在于，所述微型主机(1)的图像处理模块的有效信息输出端与用于根据所述有效信息得到控制信息的信息反馈模块的有效信息接收端连接。
6.根据权利要求5所述的跟随机器人，其特征在于，所述微型主机(1)的信息反馈模块的控制命令输出端与所述轮式移动机器人(2)的信息接收模块的控制命令接收端连接。
7.根据权利要求6所述的跟随机器人，其特征在于，所述轮式移动机器人(2)的信息接收模块的控制信息输出端与用于将所述控制信息转换为控制信号的信息处理模块的控制信息接收端连接。
8.根据权利要求7所述的跟随机器人，其特征在于，所述轮式移动机器人(2)的信息处理模块的控制信号输出端与用于控制驱动电机的控制模块的控制信号接收端连接。
9.根据权利要求1所述的跟随机器人，其特征在于，所述轮式移动机器人(2)还设置有用于提供电力的电源模块(22)。
10.根据权利要求1所述的跟随机器人，其特征在于，所述轮式移动机器人(2)还设置有用于接收遥控信号并控制驱动电机的遥控控制模块(21)。
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