CN109991973A - 一种机器人运动控制方法、装置以及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机器人运动控制方法、装置以及机器人。本申请通过判断摄像头视野范围内有目标物体，实时获取与目标物体之间的相对坐标位置信息，设定与其对应的行走速度与方向，当判断机器人右足与目标物体之间的距离达到阈值，则控制机器人停止行走，并完成踢动目标物体的运动，因而能够实现机器人自主寻找目标物体并踢动目标物体，进而能够实现机器人对自主运动的精确控制。

Description

一种机器人运动控制方法、装置以及机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人运动控制方法、装置以及机器人。

背景技术

近年来机器人运动越来越受世界各国高等院校的青睐，如机器人足球赛，在类人机器人足球赛中，有效的踢球尤为重要。机器人自主运动，其通常是将感知环境、决策规划路径、执行运动指令等功能模块融合在一起。

目前大多数的类人机器人，其运动能力和视觉模块是独立开发运行的，机器人的视野有限，例如在足球运动中，机器人从远处完成找球及运动至近处踢球的功能中，机器人在从远处走近足球的过程中，由于速度变化控制不精确，很容易摔倒。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种机器人运动控制方法、装置以及机器人，能够解决现有技术中机器人在自主运动过程中对运动的控制不精确的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种机器人运动控制方法，该方法包括：判断摄像头视野范围内是否有目标物体；若判定摄像头视野范围内有所述目标物体，则按照预设时间间隔获取机器人与所述目标物体之间的相对坐标位置信息；设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向；根据当前相对坐标位置信息，判断所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离是否达到阈值；若判定所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离达到阈值，则控制所述机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动所述目标物体的运动。

为解决上述技术问题，本申请采用的第二个技术方案是：提供一种机器人，该机器人包括：相互耦接的处理器与摄像头；所述处理器用于判断摄像头视野范围内是否有目标物体；若判定摄像头视野范围内有所述目标物体，则按照预设时间间隔获取机器人与所述目标物体之间的相对坐标位置信息；设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向；根据当前相对坐标位置信息，判断所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离是否达到阈值；若判定所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离达到阈值，则控制所述机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动所述目标物体的运动；所述摄像头用于拍摄视野范围内目标物体的图像。

为解决上述技术问题，本申请采用的第三个技术方案是：提供一种存储装置，该存储装置存储有程序数据，所述程序数据被执行以实现上述一种机器人运动控制方法。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种机器人运动控制方法、装置以及机器人。本申请通过判断摄像头视野范围内有目标物体，实时获取与目标物体之间的相对坐标位置信息，设定与其对应的行走速度与方向，当判断机器人右足与目标物体之间的距离达到阈值，则控制机器人停止行走，并完成踢动目标物体的运动，因而能够实现机器人自主寻找目标物体并踢动目标物体，进而能够实现机器人对自主运动的精确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图；

图2是本申请另一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图；

图3是本申请另一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图；

图4是本申请另一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图；

图5是本申请实施例提供的机器人的示意性框图；

图6是本申请实施例提供的存储装置的示意性框图。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则“该”意在包括复数形式。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

参见图1，是本申请一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图，如图所示该方法可以包括以下步骤：

在步骤S101中，判断摄像头视野范围内是否有目标物体。

在本申请实施例中，摄像头可以实时或定时拍摄其视野范围内的物体的图像，将图像发送至识别机构，由相关机构进行识别图像中是否存在目标物体，该目标物体可以是球，也可以是预先设定的其他物体。例如，可以在接收到用户发送的拍摄指令，或根据预先设定的时间间隔触发启动拍摄，开始拍摄视野范围内的图像。拍摄环境及拍摄角度也可以预先设定或自动调整。

在步骤S102中，若判定摄像头视野范围内有目标物体，则按照预设时间间隔获取机器人与目标物体之间的相对坐标位置信息。

在本申请实施例中，当识别到摄像头视野范围内有目标物体时，则按照预设时间间隔(例如5S)获取机器人与目标物体之间的相对坐标位置信息。其中，相对坐标位置信息包括机器人的坐标位置信息以及目标物体的坐标位置信息，还包括机器人与目标物体之间的坐标差，如机器人与目标物体之间的距离，路线等信息。该相对坐标位置信息是经过处理后的信息，可根据实际的需求进行相应的设定，此处不做具体限定。

在步骤S103中，设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向。

在本申请实施例中，每隔预设时间间隔获取到相对坐标位置信息后，对于当前坐标位置信息的理解可以是，例如14:00:05获取一个相对坐标位置信息，机器人在A1处，目标物体在B1处，距离相对较远，则自行设定一个较大的行走速度V1，与一个行走方向R1；14:15:05获取另一个相对坐标位置信息，机器人在A2处，目标物体在B2处，距离相对较近，则自行设定一个相对较小的行走速度V2，与一个相对精确的行走方向R2，其中，V1大于V2，当相对距离较大时，设置较大的速度，以拉近机器人与目标物体之间的距离，当相对距离较小时，设置较小的速度，以形成一个平滑的减速过程，以免急停，造成摔倒；R1没有R2精确，也是与距离相关，距离较远的时候，路线相对不精确，则对方向的设定相对不精确，当距离较近时，路线的精确度较高，则对方向的设定也更为精确。

在步骤S104中，根据当前相对坐标位置信息，判断机器人的右足与目标物体之间的距离是否达到阈值。

在本申请实施例中，在向目标物体行进的过程中，根据预设时间间隔(如6S)检测机器人的右足与目标物体之间的距离是否达到阈值，例如，可以在接收到用户发送的检测机器人的右足与目标物体之间的距离的指令，或根据预先设定的时间间隔触发的检测机器人的右足与目标物体之间的距离的信息后，开始通过距离传感器监测检测机器人的右足与目标物体之间的距离。其中，阈值可以是方便右足踢动目标物体的距离值，也可以是根据需求设定的其他值。

需要说明的是，距离传感器可以利用各种元件检测机器人的物理变化量，通过将该变化量换算为距离，来测量测机器人的右足与目标物体之间的距离，可以根据使用元件的不同，将距离传感器分为光学式位移传感器、超声波位移传感器等。

在步骤S105中，若判定机器人的右足与目标物体之间的距离达到阈值，则控制机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动目标物体的运动。

在本申请实施例中，当判定机器人的右足与目标物体之间的距离达到阈值时，控制机器人停止行走，调用踢动程序，完成踢动目标物体的运动，如目标物体是足球，则是踢动足球。

本申请实施例通过判断摄像头视野范围内有目标物体，实时获取与目标物体之间的相对坐标位置信息，设定与其对应的行走速度与方向，当判断机器人右足与目标物体之间的距离达到阈值，则控制机器人停止行走，并完成踢动目标物体的运动，因而能够实现机器人自主寻找目标物体并踢动目标物体，进而能够实现机器人对自主运动的精确控制。

参见图2，是本申请另一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图，如图所示该方法可以包括以下步骤：

在步骤S201中，通过对摄像头360°旋转拍摄的图像进行识别，判断是否有目标物体。

在本申请实施例中，通过摄像头360°旋转拍摄图像，并按照预设的图像识别算法对图像进行识别，以判断是否存在目标物体，如足球或预设物体。

在步骤S202中，若判定摄像头视野范围内没有目标物体，则设定按照预设行走速度与行走方向行走。

在本申请实施例中，当判定摄像头拍摄的图像中没有目标物体时，需要继续行走以寻找目标物体，按照预设行走速度与行走方向行走，此处预设的行走速度与行走方向，与上文中当判定摄像头拍摄的图像中有目标物体时的行走速度与行走方向可以相同，也可以进行不同的设置，此处不做具体限定。

在步骤S203中，实时获取行走速度与角速度信息。

在本申请实施例中，实时可以理解为按照预设时间间隔(例如2S或更短的时间)获取行走速度与角速度信息，根据行走速度与角速度信息，自行调整行走的行程，以便尽快找到目标物体。

本申请实施例通过判断摄像头视野范围内没有目标物体，设定按照预设行走速度与行走方向行走，实时获取行走速度与角速度信息，从而能够实时调整寻找目标物体的行程，进而能够实现机器人自主寻找目标物体的功能。

参见图3，是本申请另一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图，如图所示该方法可以包括以下步骤：

在步骤S301中，根据当前相对坐标位置信息，判断机器人的右足与目标物体之间的距离是否达到阈值。

在本申请实施例中，当判定机器人的右足与目标物体之间的距离达到阈值时，控制机器人停止行走，调用踢动程序，完成踢动目标物体的运动，如目标物体是足球，则是踢动足球。

在步骤S302中，若判定机器人的右足与目标物体之间的距离未达到阈值，则设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向，向目标物体靠近。

在本申请实施例中，当判定机器人的右足与目标物体之间的距离未达到阈值时，设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向，向目标物体靠近。此处对于当前相对坐标位置信息的理解可参照上文，此处的行走速度与行走方向可以与上文中提及的行走速度与行走方向相同，也可以不同，此处不做限定。

可选地，坐标位置信息为二维坐标位置。

本申请实施例通过判断机器人的右足与目标物体之间的距离未达到阈值时，与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向，向目标物体靠近，从而能够实现机器人自主寻找目标物体的功能。

参见图4，是本申请另一实施例提供的机器人运动控制方法的示意流程图，如图所示该方法可以包括以下步骤：

在步骤S401中，若判定机器人的右足与目标物体之间的距离达到阈值，则控制机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动目标物体的运动。

在本申请实施例中，当判定机器人的右足与目标物体之间的距离达到阈值时，控制机器人停止行走，调用踢动程序，完成踢动目标物体的运动，如目标物体是足球，则是踢动足球。

在步骤S402中，控制机器人的右足返回踢动目标物体的运动之前的位置，控制机器人停止运动。

在本申请实施例中，完成踢动目标物体的运动之后，右足返回原地，即踢动目标物体的运动之前的位置，其后控制机器人停止运动，可以是其外形保持静止状态，如站立原地待命。

本申请实施例中当判定机器人的右足与目标物体之间的距离达到阈值，则控制机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动目标物体的运动之后，控制机器人的右足返回踢动目标物体的运动之前的位置，控制机器人停止运动，从而能够实现机器人自主完成踢动目标物体的运动功能。

参见图5，是本申请实施例提供的机器人的示意框图，如图所示该机器人10可以包括：相互耦接的处理器101与摄像头102。

处理器101用于判断摄像头102视野范围内是否有目标物体；若判定摄像头102视野范围内有目标物体，则按照预设时间间隔获取机器人10与目标物体之间的相对坐标位置信息；设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向；根据当前相对坐标位置信息，判断机器人10的右足与目标物体之间的距离是否达到阈值；若判定机器人10的右足与目标物体之间的距离达到阈值，则控制机器人10停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动目标物体的运动；摄像头102用于拍摄视野范围内目标物体的图像。

进一步地，处理器101还用于：对摄像头102以360°旋转拍摄的图像进行识别，判断是否有目标物体；若判定摄像头102视野范围内没有目标物体，则设定按照预设行走速度与行走方向行走；实时获取行走速度与角速度信息；以及若判定机器人10的右足与目标物体之间的距离未达到阈值，则设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向，向目标物体靠近。

可选地，坐标位置信息为二维坐标位置。

进一步地，处理器101还用于：控制机器人10的右足返回踢动所述目标物体的运动之前的位置，控制机器人10停止运动。

应当理解，在本申请实施例中，所称处理器101可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

此外，由上述可知，处理器101是机器人的控制中心，利用各种接口和线路连接整个机器人的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行机器人的各种功能和处理数据，从而对机器人进行整体监控。可选地，处理器101可包括一个或多个处理单元；可选地，处理器101可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器101中。

本申请实施例提供的机器人可以使用在前述对应的所有方法实施例中，详情参见上述所有方法实施例的描述，在此不再累述。

请参阅图6，一种存储装置60，其上存储有程序数据601，所述程序数据601能够被执行以实现如上述机器人运动控制方法。

本申请实施例提供的存储装置可以被执行以实现在前述对应的所有方法实施例中，详情参见上述所有方法实施例的描述，在此不再累述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的机器人的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机器人运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：

判断摄像头视野范围内是否有目标物体；

若判定摄像头视野范围内有所述目标物体，则按照预设时间间隔获取机器人与所述目标物体之间的相对坐标位置信息；

设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向；

根据当前相对坐标位置信息，判断所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离是否达到阈值；

若判定所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离达到阈值，则控制所述机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动所述目标物体的运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述判断摄像头视野范围内是否有目标物体包括：

通过对所述摄像头360°旋转拍摄的图像进行识别，判断是否有目标物体；

若判定摄像头视野范围内没有所述目标物体，则设定按照预设行走速度与行走方向行走；

实时获取行走速度与角速度信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据当前相对坐标位置信息，判断所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离是否达到阈值包括：

若判定所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离未达到阈值，则设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向，向所述目标物体靠近。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述坐标位置信息为二维坐标位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述若判定所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离达到阈值，则控制所述机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动所述目标物体的运动之后，包括：

控制所述机器人的右足返回踢动所述目标物体的运动之前的位置，控制所述机器人停止运动。

6.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：

相互耦接的处理器与摄像头；

所述处理器用于判断摄像头视野范围内是否有目标物体；若判定摄像头视野范围内有所述目标物体，则按照预设时间间隔获取机器人与所述目标物体之间的相对坐标位置信息；设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向；根据当前相对坐标位置信息，判断所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离是否达到阈值；若判定所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离达到阈值，则控制所述机器人停止行走，并调用踢动程序，以完成踢动所述目标物体的运动；

所述摄像头用于拍摄视野范围内目标物体的图像。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，

所述处理器还用于：对所述摄像头360°旋转拍摄的图像进行识别，判断是否有目标物体；若判定摄像头视野范围内没有所述目标物体，则设定按照预设行走速度与行走方向行走；实时获取行走速度与角速度信息；以及

若判定所述机器人的右足与所述目标物体之间的距离未达到阈值，则设定与当前相对坐标位置信息相对应的行走速度与行走方向，向所述目标物体靠近。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，

所述坐标位置信息为二维坐标位置。

9.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述处理器还用于：

控制所述机器人的右足返回踢动所述目标物体的运动之前的位置，控制所述机器人停止运动。

10.一种存储装置，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据被执行以实现如权利要求1－5任一项所述的方法。