CN110640735B - 一种纠偏方法、纠偏装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种纠偏方法、纠偏装置及机器人，其中，纠偏方法包括：获取机器人位于第一位置时机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度；获取机器人移动至第二位置后移动底座的标定线与作业面的第二角度；向机器人发送第一角度以及第二角度，或者发送根据第一角度以及第二角度确定的偏移角度，或者发送根据偏移角度生成的控制指令，以使机器人控制机械臂相对移动底座转动偏移角度。因此，机器人可以根据第一角度以及第二角度，确定机器人从第一位置移动到第二位置的过程中偏航的角度，并根据偏航的角度对机械臂进行纠偏，以保证即使机器人在行走的过程中偏航，机械臂在执行作业时也能够保证与作业面保持一个固定的角度，从而保证作业的效果。

Description

一种纠偏方法、纠偏装置及机器人

技术领域

本申请涉及机器人领域，具体而言，涉及一种纠偏方法、纠偏装置及机器人。

背景技术

目前，在建筑工地环境工作的移动机器人，主要使用即时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping，SLAM)技术实现导航定位，其行走精度较低，在复杂的建筑环境下行走，干扰因素众多，容易偏航，从而影响移动机器人的作业效果。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种纠偏方法、纠偏装置及机器人，用以解决机器人行走精度低，导致的作业效果较差的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本申请实施例提供一种纠偏方法，应用于计算设备，包括：获取机器人位于第一位置时所述机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机器人的机械臂作业时与所述作业面成固定角度；获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；向所述机器人发送所述第一角度以及所述第二角度，或者发送根据所述第一角度以及所述第二角度确定的偏移角度，或者发送根据所述偏移角度生成的控制指令，以使所述机器人控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度。

因此，计算设备可以确定位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，并向机器人发送第一角度以及第二角度、偏移角度或者控制指令，从而降低机器人的计算量，降低机器人的实现难度。机器人可以根据计算设备发送的第一角度以及第二角度、偏移角度或者控制指令，根据移动底座的偏航角度对机械臂进行纠偏，以保证即使机器人在行走的过程中偏航，机械臂在执行作业时也能够保证与作业面保持一个固定的角度，从而保证作业的效果。

在本申请的可选实施例中，获取所述机器人位于一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的角度，包括：获取反光装置上激光的图像；其中，所述反光装置设置在所述移动底座上，固定的激光仪发射的激光投射在所述反光装置上；提取所述图像中所述激光的中轴线；确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。因此，通过设置在机器人上的反光装置，投射固定的激光仪发射的激光，当机器人在行走的过程中发生偏航时，投射在反光装置上的激光也会相应的发生偏转。因此，通过比较激光前后的角度，可以确定机器人偏航的角度，从而实现视觉引导机器人进行纠偏。

在本申请的可选实施例中，所述提取所述图像中所述激光的中轴线，包括：利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；提取二值化处理后的图像中的激光线区域；提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

第二方面，本申请实施例提供一种纠偏方法，应用于机器人，所述机器人包括移动底座、设置在所述移动底座上的机械臂以及计算设备，所述机械臂用于在作业面上作业；所述纠偏方法包括：所述计算设备获取所述机器人位于第一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机械臂作业时与所述作业面成固定角度；所述计算设备获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的所述标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；所述计算设备根据所述第一角度以及所述第二角度确定所述移动底座的偏移角度，并控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度，以使所述机械臂作业时与所述作业面成所述固定角度。

因此，机器人中的计算设备可以根据位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，确定机器人从第一位置移动到第二位置的过程中偏航的角度，并根据偏航的角度对机械臂进行纠偏，以保证即使机器人在行走的过程中偏航，机械臂在执行作业时也能够保证与作业面保持一个固定的角度，从而保证作业的效果。

在本申请的可选实施例中，所述机器人还包括反光装置，所述反光装置设置在所述移动底座上；所述计算设备获取所述机器人位于一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的角度，包括：所述计算设备获取所述反光装置上激光的图像；其中，固定的激光仪发射的激光投射在所述反光装置上；所述计算设备提取所述图像中所述激光的中轴线；所述计算设备确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。因此，通过设置在机器人上的反光装置，投射固定的激光仪发射的激光，当机器人在行走的过程中发生偏航时，投射在反光装置上的激光也会相应的发生偏转。因此，通过比较激光前后的角度，可以确定机器人偏航的角度，从而实现视觉引导机器人进行纠偏。

在本申请的可选实施例中，所述计算设备提取所述图像中所述激光的中轴线，包括：利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；提取二值化处理后的图像中的激光线区域；提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

在本申请的可选实施例中，所述机器人还包括图像采集装置；所述计算设备获取所述反光装置上激光的图像，包括：所述计算设备接收所述图像采集装置采集的所述反光装置上激光的图像。因此，机器人在获取反光装置上激光的图像时，可以控制机器人上的图像采集设备进行图像采集，并直接根据采集的图像确定机器人偏航的角度，从而降低了计算设备传输图像过程中的时延。

第三方面，本申请实施例提供一种纠偏装置，应用于计算设备，包括：第一获取模块，用于获取机器人位于第一位置时所述机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机器人的机械臂作业时与所述作业面成固定角度；第二获取模块，用于获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；发送模块，用于向所述机器人发送所述第一角度以及所述第二角度，或者发送根据所述第一角度以及所述第二角度确定的偏移角度，或者发送根据所述偏移角度生成的控制指令，以使所述机器人控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度。

因此，计算设备可以确定位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，并向机器人发送第一角度以及第二角度、偏移角度或者控制指令，从而降低机器人的计算量，降低机器人的实现难度。

在本申请的可选实施例中，所述第一获取模块或者所述第二获取模块还用于：获取反光装置上激光的图像；其中，所述反光装置设置在所述移动底座上，固定的激光仪发射的激光投射在所述反光装置上；提取所述图像中所述激光的中轴线；确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。因此，通过设置在机器人上的反光装置，投射固定的激光仪发射的激光，当机器人在行走的过程中发生偏航时，投射在反光装置上的激光也会相应的发生偏转。因此，通过比较激光前后的角度，可以确定机器人偏航的角度，从而实现视觉引导机器人进行纠偏。

在本申请的可选实施例中，所述第一获取模块或者所述第二获取模块还用于：利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；提取二值化处理后的图像中的激光线区域；提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

第四方面，本申请实施例提供一种纠偏装置，应用于机器人，所述机器人包括移动底座、设置在所述移动底座上的机械臂以及计算设备，所述机械臂用于在作业面上作业；所述纠偏装置包括：第三获取模块，用于获取所述机器人位于第一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机械臂作业时与所述作业面成固定角度；第四获取模块，用于获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；纠偏模块，用于据所述第一角度以及所述第二角度确定所述移动底座的偏移角度，并控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度，以使所述机械臂作业时与所述作业面成所述固定角度；其中，所述偏移角度根据所述第一角度以及所述第二角度确定。

因此，机器人可以根据位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，确定机器人从第一位置移动到第二位置的过程中偏航的角度，并根据偏航的角度对机械臂进行纠偏，以保证即使机器人在行走的过程中偏航，机械臂在执行作业时也能够保证与作业面保持一个固定的角度，从而保证作业的效果。

在本申请的可选实施例中，所述机器人还包括反光装置，所述反光装置设置在所述移动底座上；所述第三获取模块或者所述第四获取模块还用于：获取所述反光装置上激光的图像；其中，固定的激光仪发射的激光投射在所述反光装置上；提取所述图像中所述激光的中轴线；确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。因此，通过设置在机器人上的反光装置，投射固定的激光仪发射的激光，当机器人在行走的过程中发生偏航时，投射在反光装置上的激光也会相应的发生偏转。因此，通过比较激光前后的角度，可以确定机器人偏航的角度，从而实现视觉引导机器人进行纠偏。

在本申请的可选实施例中，所述第三获取模块或者所述第四获取模块还用于：利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；提取二值化处理后的图像中的激光线区域；提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

在本申请的可选实施例中，所述机器人还包括图像采集装置；所述第三获取模块或者所述第四获取模块还用于：接收所述图像采集装置采集的所述反光装置上激光的图像。因此，机器人在获取反光装置上激光的图像时，可以控制机器人上的图像采集设备进行图像采集，并直接根据采集的图像确定机器人偏航的角度，从而降低了计算设备传输图像过程中的时延。

第五方面，本申请实施例提供一种机器人，包括：移动底座、机械臂以及计算设备；所述机械臂设置在所述移动底座上，所述机械臂用于在作业面上作业；所述计算设备与所述机械臂通信连接，所述计算设备用于执行如第二方面所述的纠偏方法。

在本申请的可选实施例中，还包括图像采集装置；所述图像采集装置设置在所述移动底座上，所述图像采集装置与所述处理装置通信连接。

在本申请的可选实施例中，还包括：反光装置；所述反光装置设置在所述移动底座上。

第六方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线；所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如第一方面及第二方面中的纠偏方法。

第七方面，本申请实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面及第二方面中的纠偏方法。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种机器人的结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种机器人作业流程的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种纠偏方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的步骤S301的具体实施方式的流程图；

图5为本申请实施例提供的另一种纠偏方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种应用于计算设备的纠偏装置的结构框图；

图7为本申请实施例提供的一种应用于机器人的纠偏装置的结构框图；

图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。

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描述。

自动引导运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)是常用的机器人的一种，目前，AGV主要应用于仓储系统到生产系统的物料转运，其工作环境(接近理想实验环境)相对简单，可以利用激光导航、磁导航等技术实现较高的定位精度(±5mm)。但是，对于在建筑工地环境工作的移动机器人，目前主要使用即时定位与地图构建(SimultaneousLocalization and Mapping，SLAM)技术实现导航定位。由于建筑工地环境复杂，干扰因素众多，AGV行驶过程中容易偏航，而移动机器人在定点过程中作业装置需要与作业目标保持一定的角度，AGV偏航会导致作业装置与作业目标的角度出现偏差，从而影响作业的效果。

基于上述分析，发明人经过研究，提供了一种机器人，可以解决机器人行走精度低，导致的作业效果较差的技术问题。请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种机器人的结构框图，该机器人100可以包括移动底座101、机械臂102以及计算设备103，机械臂102设置在所述移动底座上，移动底座101用于带动机械臂102移动，机械臂102用于在作业面上作业，计算设备103可以与机械臂102通信连接。

作为一种实施方式，移动底座101可以为AGV，AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。其中，AGV行进过程中，可以通过多种导航导引方式进行导航定位，例如：SLAM技术、磁导航技术、视觉导航技术等，本申请实施例对此不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的选择。

机械臂102可以为6自由度的机械臂，其中，物体在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。

在一些实施例中，机器人100中的计算设备103计算机器人100纠偏过程中的关键参数、根据关键参数确定纠偏策略，执行纠偏策略，控制机械臂102调整姿态；在另一些实施例中，机器人100中的计算设备103接收外部的计算设备发送的纠偏的关键参数，根据关键参数确定纠偏策略，执行纠偏策略，控制机械臂102调整姿态；在还有一些实施例中，机器人100中的计算设备103接收外部的计算设备根据纠偏的关键参数确定的纠偏策略，执行纠偏策略，控制机械臂102调整姿态。换句话说，该机器人100在执行本申请实施例提供的纠偏方法时，具体纠偏策略可以均由外部的计算设备制定，也可以均由机器人100中的计算设备103制定，还可以一部分由外部的计算设备制定另一部分制定由机器人100中的计算设备103制定。其中，外部的计算设备的具体形式本申请实施例不作具体的限定，可以为包含处理功能的电子设备、图像采集设备等，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整。机器人100进行纠偏的具体实施方式将在后续实施例中进行详细的叙述。

进一步的，请参照图1，该机器人100还可以包括图像采集装置104，图像采集装置104可以设置在移动底座上，并可以与机器人100中的计算设备103通信连接。图像采集装置104用于采集机器人100的图像或者机器人100周边环境的图像，其中，采集到的图像可以发送给机器人100中的计算设备103进行处理，也可以发送给外部的计算设备进行处理。需要说明的是，本申请实施例对图像采集装置104的具体形式不作具体的限定，可以为摄像头，也可以为带摄像头的电子设备等，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整。

进一步的，请参照图1，该机器人100还可以包括通信装置105，通信装置105与机器人100中的计算设备103通信连接，同时，通信装置105还可以与外部的计算设备连接，用于实现外部的计算设备与机器人100中的计算设备103之间的通信。例如，外部的计算设备可以通过通信装置105向移动底座101发送控制指令以控制移动底座101带动机械臂102移动，或者，外部的计算设备可以通过通信装置105向机械臂102发送控制指令以控制机械臂102进行作业等。

进一步的，请参照图1，该机器人100还可以包括反光装置106，反光装置106可以设置在移动底座101上，用于投射激光，从而使激光成为移动底座101的标定线。作为一种实施方式，反光装置106可以通过滑动轴可转动的设置在支撑座上，支撑座固定在移动底座101上，滑动轴随着固定在移动底座101上的步进电机旋转转动，从而带动反光装置106在移动底座101上收缩，也就是说，当需要用到反光装置106时，步进电机带动反光装置106伸出移动底座101，当不需要用到反光装置106时，步进电机带动反光装置106回缩。

为了便于叙述，下面实施例中机器人进行作业的过程均以铺贴墙砖为例，请参照图2，图2为本申请实施例提供的一种机器人作业流程的示意图，机器人在第一位置吸取一块墙砖后，调整其机械臂的末端姿态使墙砖与墙面平行，然后机械臂执行抹胶贴砖的操作，完成后移动至下一待贴砖位置(即第二位置)进行纠偏即墙砖铺贴。可以理解的是，上述铺贴墙砖的作业过程仅为机器人可以进行的一种作业过程，机器人在不同的场景中还可以进行其他的作业，例如：焊接、打磨等，本申请实施例对此不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整。

基于上述机器人100，请参照图3，图3为本申请实施例提供的一种纠偏方法的流程图，在该纠偏方法中，由外部的计算设备确定纠偏策略。该纠偏方法可以包括如下步骤：

步骤S301：外部的计算设备获取机器人位于第一位置时机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度。

步骤S302：外部的计算设备获取机器人移动至第二位置后移动底座的标定线与所述作业面的第二角度。

步骤S303：外部的计算设备根据第一角度以及第二角度确定移动底座的偏移角度。

步骤S304：外部的计算设备向机器人发送偏移角度。

步骤S305：机器人接收外部的计算设备发送的偏移角度，并根据偏移角度控制机械臂相对移动底座转动偏移角度，以使机械臂作业时与作业面成固定角度。

示例性的，第一位置可以为机器人作业的初始位置，在墙砖铺贴过程中，第一位置可以为墙面需要铺贴墙砖部分的边缘位置。首先，机器人位于第一位置，并吸取一块墙砖，然后调整机械臂的末端姿态，使吸取的墙砖与墙面平行(即机械臂作业时与作业面成固定角度)，记录此时的机器人位姿作为初始位姿。其中，调整机械臂的末端姿态的方式有多种，可以由机器人中的计算设备控制机械臂进行调节，也可以人为调节。举例来说，当人为调整机械臂的末端姿态时，可以通过人工测量墙砖底面多个点到墙面的距离来调整机械臂的姿态，以保证墙砖与墙面平行。作为一种实施方式，为了降低纠偏的误差，AGV的初始位置不需要与墙面完全平行，但也不能是任意位置，需要在一定的角度范围内(与墙面夹角在±2°以内)。

然后，外部的计算设备获取此时机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度。其中，移动底座的标定线用于在移动底座的位置发生改变时，通过标定线确定移动底座移动的距离以及偏转的角度，该标定线可以为画在移动底座上的一条实体的线，也可以为其他形式。例如：该标定线可以为固定的激光仪发射的激光线，此时，外部的计算设备获取机器人位于第一位置时机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度时可以利用该激光线，其中，外部的计算设备利用该激光线获取第一角度的具体实施方式将在后续实施例中进行详细的叙述。

机器人随后移动至第二位置，第二位置可以为第一位置的下一墙砖铺贴位置，也可以为第一位置后间隔几个墙砖铺贴位置的某个墙砖铺贴位置。在第一种情况中，机器人每移动一次便进行一次纠偏，使得墙砖铺贴的效果较好；在第二种情况中，机器人移动多次后才进行一次纠偏，从而减少计算量，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的选择。机器人移动至第二位置后，与在第一位置类似，外部的计算设备获取此时机器人的移动底座的标定线与作业面的第二角度，本申请实施例对此不再赘述。

作为一种实施方式，机器人每次移动后，可以根据第一位置(初始位置)的角度进行纠偏。作为另一种实施方式，第一位置可以为机器人进行墙砖铺贴过程中的任一位置，第二位置为第一位置的下一位置，即机器人每次移动后，根据上一位置的角度进行纠偏。

外部的计算设备可以根据获取的第一角度以及第二角度确定机器人从第一位置移动至第二位置的过程中移动底座的偏移角度，其中，根据第一角度以及第二角度获取偏移角度的方式可以为求第一角度以及第二角度的差值。外部的计算设备随后通过通信装置将偏移角度发送给机器人，机器人根据偏移角度控制机械臂进行相对所述移动底座转动所述偏移角度，以使机械臂进行墙砖铺贴时，墙砖与墙面成平行。

需要说明的是，本申请实施例中墙砖与墙面平行仅为机械臂作业时与作业面成固定角度的一种情况，在机器人的实际作业过程中，机械臂还可以与作业面成一定角度，例如：5°、10°、90°(电钻)等，本申请实施例对此不作具体的限定。

此外，外部的计算设备在确定偏移角度之后，除了可以直接将偏移角度发送给机器人，也可以根据偏移角度生成控制机械臂进行纠偏的控制指令，然后将控制指令发送给机器人，以使机器人可以直接根据控制指令进行纠偏。

在本申请实施例中，外部的计算设备可以确定位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，并向机器人发送第一角度以及第二角度、偏移角度或者控制指令，从而降低机器人的计算量，降低机器人的实现难度。

进一步的，在外部的计算设备利用激光线获取第一角度时，请参照图4，图4为本申请实施例提供的步骤S301的具体实施方式的流程图，步骤S301可以包括如下步骤：

步骤S401：获取反光装置上激光的图像。

步骤S402：提取图像中激光的中轴线。

步骤S403：确定中轴线与作业面的夹角为第一角度。

示例性的，在待进行墙砖铺贴的墙面附近设置一个水平激光仪，该水平激光仪可以固定在脚架上，脚架和激光仪调好后固定不动。其中，水平激光仪固定的位置本申请实施例不作具体的限定，可以为机器人移动方向的左侧也可以为机器人移动方向的后侧等，只需保证水平激光仪发射的激光可以照射在机器人上的反光装置上即可，本领域技术人员可以在此基础上根据实际情况进行合适的调整。当机器人开始作业，且需要对机器人进行纠偏时，利用斜打方式将平行于墙面的激光线投射于移动底座上的反光装置上，其中，斜打可以增强投射在反光装置上的光线的亮度。

机器人上的图像采集装置或者外部的图像采集装置可以对反光装置上激光的图像进行采集，并将采集后的图像发送给外部的计算设备进行处理。作为一种实施方式，当AGV运动到第一位置时，触发图像采集装置进行图像采集；其余时间，图像采集装置可以不工作，处于待机状态，以节省电量。

其中，外部的计算设备对图像进行处理可以包括提取图像中激光的中轴线，作为一种实施方式，步骤S402可以包括如下步骤：

第一步，利用动态阈值分割法对图像进行二值化处理。

第二步，提取二值化处理后的图像中的激光线区域。

第三步，提取激光线区域的骨架，并将骨架转换为轮廓。

第四步，提取轮廓上的点进行直线拟合获得激光的中轴线。

具体的，图像二值化(Image Binarization)是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果的过程。因此，经过二值化之后得到的是满足一定灰度条件的区域，这些区域包含一些干扰区域，可以根据面积特征过滤一些面积很小的点状区域，保留感兴趣区域(即面积较大的直线区域)，从而将图像中的激光线区域提取出来。然后，提取激光线区域的骨架，并将骨架转换为轮廓，再提取轮廓上的点进行直线拟合获得激光的中轴线。提取得到的中轴线可以认为是移动底座的标定线，通过确定中轴线与作业面的夹角，即确定了第一夹角。

作为一种实施方式，提取激光线区域的骨架可以利用凸包原理，其中，凸包是指将最外层的点连接起来构成的凸多边形，本申请实施例可以利用凸包的上述特点，确定激光线区域骨架。举例来说：可以首先将激光线区域分割为多个小区域，并求取每个小区域的最小凸包，然后确定多个最小凸包的形心，构造原始骨架点并生成关节骨架点，最后对原始骨架点与关节骨架点进行连接，最终形成完整骨架。

需要说明的是，外部的计算设备获取第二夹角的方式与获取第一夹角的方式类似，此处不再赘述。

在本申请实施例中，通过设置在机器人上的反光装置，投射固定的激光仪发射的激光，当机器人在行走的过程中发生偏航时，投射在反光装置上的激光也会相应的发生偏转。因此，通过比较激光前后的角度，可以确定机器人偏航的角度，从而实现视觉引导机器人进行纠偏。

同样基于上述机器人100，请参照图5，图5为本申请实施例提供的另一种纠偏方法的流程图，在该纠偏方法中，由机器人中的计算设备确定纠偏策略。该纠偏方法可以包括如下步骤：

步骤S501：机器人中的计算设备获取机器人位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度。

步骤S502：机器人中的计算设备获取机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与作业面的第二角度。

步骤S503：机器人中的计算设备根据第一角度以及第二角度确定移动底座的偏移角度，并控制机械臂进行纠偏，以使机器人纠偏后，机械臂作业时与作业面成固定角度。

其中，步骤S501-步骤S502的实施方式与步骤S301-步骤S305的实施方式类似，区别仅在于根据第一角度以及第二角度确定移动底座的偏移角度的过程是在外部的计算设备中或者在机器人中的计算设备中执行，此处对步骤S501-步骤S502的实施方式不再赘述。

需要说明的是，机器人中的计算设备获取第一角度以及第二角度的方式有多种：可以为机器人自身采集激光图像并对激光图像进行处理获得第一角度以及第二角度；也可以机器人采集激光图像后将激光图像发送给外部的计算设备进行处理，外部的计算设备将第一角度以及第二角度发送给机器人；还可以外部的计算设备采集激光图像并进行处理第一角度以及第二角度后，将第一角度以及第二角度发送给机器人。

在本申请实施例中，机器人可以根据位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，确定机器人从第一位置移动到第二位置的过程中偏航的角度，并根据偏航的角度对机械臂进行纠偏，以保证即使机器人在行走的过程中偏航，机械臂在执行作业时也能够保证与作业面保持一个固定的角度，从而保证作业的效果。

请参照图6，图6为本申请实施例提供的一种应用于计算设备的纠偏装置的结构框图，该纠偏装置600包括：第一获取模块601，用于获取机器人位于第一位置时所述机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机器人的机械臂作业时与所述作业面成固定角度；第二获取模块602，用于获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；发送模块603，用于向所述机器人发送所述第一角度以及所述第二角度，或者发送根据所述第一角度以及所述第二角度确定的偏移角度，或者发送根据所述偏移角度生成的控制指令，以使所述机器人控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度。

因此，计算设备可以确定位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，并向机器人发送第一角度以及第二角度、偏移角度或者控制指令，从而降低机器人的计算量，降低机器人的实现难度。

进一步的，所述第一获取模块601或者所述第二获取模块602还用于：获取反光装置上激光的图像；其中，所述反光装置设置在所述移动底座上，固定的激光仪发射的激光投射在所述反光装置上；提取所述图像中所述激光的中轴线；确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。因此，通过设置在机器人上的反光装置，投射固定的激光仪发射的激光，当机器人在行走的过程中发生偏航时，投射在反光装置上的激光也会相应的发生偏转。因此，通过比较激光前后的角度，可以确定机器人偏航的角度，从而实现视觉引导机器人进行纠偏。

进一步的，所述第一获取模块601或者所述第二获取模块602还用于：利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；提取二值化处理后的图像中的激光线区域；提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

请参照图7，图7为本申请实施例提供的一种应用于机器人的纠偏装置的结构框图，该纠偏装置700包括：第三获取模块701，用于获取所述机器人位于第一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机械臂作业时与所述作业面成固定角度；第四获取模块702，用于获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；纠偏模块703，用于据所述第一角度以及所述第二角度确定所述移动底座的偏移角度，并控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度，以使所述机械臂作业时与所述作业面成所述固定角度；其中，所述偏移角度根据所述第一角度以及所述第二角度确定。

因此，机器人可以根据位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，确定机器人从第一位置移动到第二位置的过程中偏航的角度，并根据偏航的角度对机械臂进行纠偏，以保证即使机器人在行走的过程中偏航，机械臂在执行作业时也能够保证与作业面保持一个固定的角度，从而保证作业的效果。

进一步的，所述机器人还包括反光装置，所述反光装置设置在所述移动底座上；所述第三获取模块701或者所述第四获取模块702还用于：获取所述反光装置上激光的图像；其中，固定的激光仪发射的激光投射在所述反光装置上；提取所述图像中所述激光的中轴线；确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。因此，通过设置在机器人上的反光装置，投射固定的激光仪发射的激光，当机器人在行走的过程中发生偏航时，投射在反光装置上的激光也会相应的发生偏转。因此，通过比较激光前后的角度，可以确定机器人偏航的角度，从而实现视觉引导机器人进行纠偏。

进一步的，所述第三获取模块701或者所述第四获取模块702还用于：利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；提取二值化处理后的图像中的激光线区域；提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

进一步的，所述机器人还包括图像采集装置；所述第三获取模块701或者所述第四获取模块702还用于：接收所述图像采集装置采集的所述反光装置上激光的图像。因此，机器人在获取反光装置上激光的图像时，可以控制机器人上的图像采集设备进行图像采集，并直接根据采集的图像确定机器人偏航的角度，从而降低了计算设备传输图像过程中的时延。在本申请实施例中，计算设备可以确定位于第一位置时移动底座的标定线与作业面的第一角度，以及位于第二位置时移动底座的标定线与作业面的第二角度，并向机器人发送第一角度以及第二角度、偏移角度或者控制指令，从而降低机器人的计算量，降低机器人的实现难度。

请参照图8，图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图，该电子设备包括：至少一个处理器801，至少一个通信接口802，至少一个存储器803和至少一个通信总线804。其中，通信总线804用于实现这些组件直接的连接通信，通信接口802用于与其他节点设备进行信令或数据的通信，存储器803存储有处理器801可执行的机器可读指令。当电子设备运行时，处理器801与存储器803之间通过通信总线804通信，机器可读指令被处理器801调用时执行上述纠偏方法。

处理器801可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器801可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，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。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。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。

存储器803可以包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

可以理解，图8所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图8中所示更多或者更少的组件，或者具有与图8所示不同的配置。图8中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。于本申请实施例中，电子设备可以是，但不限于台式机、笔记本电脑、智能手机、智能穿戴设备、车载设备等实体设备，还可以是虚拟机等虚拟设备。另外，电子设备也不一定是单台设备，还可以是多台设备的组合，例如服务器集群，等等。于本申请实施例中，纠偏方法中的计算设备均可以采用图8示出的电子设备实现。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述实施例中纠偏方法的步骤，例如包括：获取机器人位于第一位置时所述机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机器人的机械臂作业时与所述作业面成固定角度；获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；向所述机器人发送所述第一角度以及所述第二角度，或者发送根据所述第一角度以及所述第二角度确定的偏移角度，或者发送根据所述偏移角度生成的控制指令，以使所述机器人控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度。

Claims (11)

1.一种纠偏方法，其特征在于，应用于计算设备，包括：

获取机器人位于第一位置时所述机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机器人的机械臂作业时与所述作业面成固定角度；

获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；

向所述机器人发送所述第一角度以及所述第二角度，或者发送根据所述第一角度以及所述第二角度确定的偏移角度，或者发送根据所述偏移角度生成的控制指令，以使所述机器人控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度；

获取所述机器人位于一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的角度，包括：

获取反光装置上激光的图像；其中，所述反光装置设置在所述移动底座上，固定的激光仪采用斜打方式将发射的激光投射在所述反光装置上；

提取所述图像中所述激光的中轴线；

确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。

2.根据权利要求1所述的纠偏方法，其特征在于，所述提取所述图像中所述激光的中轴线，包括：

利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；

提取二值化处理后的图像中的激光线区域；

提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；

提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

3.一种纠偏方法，其特征在于，应用于机器人，所述机器人包括移动底座、设置在所述移动底座上的机械臂以及计算设备，所述机械臂用于在作业面上作业；

所述纠偏方法包括：

所述计算设备获取所述机器人位于第一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机械臂作业时与所述作业面成固定角度；

所述计算设备获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的所述标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；

所述计算设备根据所述第一角度以及所述第二角度确定所述移动底座的偏移角度，并控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度，以使所述机械臂作业时与所述作业面成所述固定角度；

所述机器人还包括反光装置，所述反光装置设置在所述移动底座上；

所述计算设备获取所述机器人位于一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的角度，包括：

所述计算设备获取所述反光装置上激光的图像；其中，固定的激光仪采用斜打方式将发射的激光投射在所述反光装置上；

所述计算设备提取所述图像中所述激光的中轴线；

所述计算设备确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。

4.根据权利要求3所述的纠偏方法，其特征在于，所述计算设备提取所述图像中所述激光的中轴线，包括：

所述计算设备利用动态阈值分割法对所述图像进行二值化处理；

所述计算设备提取二值化处理后的图像中的激光线区域；

所述计算设备提取所述激光线区域的骨架，并将所述骨架转换为轮廓；

所述计算设备提取所述轮廓上的点进行直线拟合获得所述激光的中轴线。

5.根据权利要求3所述的纠偏方法，其特征在于，所述机器人还包括图像采集装置；

所述计算设备获取所述反光装置上激光的图像，包括：

所述计算设备接收所述图像采集装置采集的所述反光装置上激光的图像。

6.一种纠偏装置，其特征在于，应用于计算设备，包括：

第一获取模块，用于获取机器人位于第一位置时所述机器人的移动底座的标定线与作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机器人的机械臂作业时与所述作业面成固定角度；

第二获取模块，用于获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；

发送模块，用于向所述机器人发送所述第一角度以及所述第二角度，或者发送根据所述第一角度以及所述第二角度确定的偏移角度，或者发送根据所述偏移角度生成的控制指令，以使所述机器人控制所述机械臂相对所述移动底座转动所述偏移角度；

所述第一获取模块或者所述第二获取模块还用于：

获取反光装置上激光的图像；其中，所述反光装置设置在所述移动底座上，固定的激光仪采用斜打方式将发射的激光投射在所述反光装置上；

提取所述图像中所述激光的中轴线；

确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。

7.一种纠偏装置，其特征在于，应用于机器人，所述机器人包括移动底座、设置在所述移动底座上的机械臂以及计算设备，所述机械臂用于在作业面上作业；

所述纠偏装置包括：

第三获取模块，用于获取所述机器人位于第一位置时所述移动底座的标定线与所述作业面的第一角度；其中，所述机器人位于所述第一位置时，所述机械臂作业时与所述作业面成固定角度；

第四获取模块，用于获取所述机器人移动至第二位置后所述移动底座的标定线与所述作业面的第二角度；其中，所述机器人移动过程中所述移动底座与所述机械臂的相对位置不变；

纠偏模块，用于据所述第一角度以及所述第二角度确定所述移动底座的偏移角度，并控制所述机械臂进行纠偏，以使所述机器人纠偏后，所述机械臂作业时与所述作业面成所述固定角度；其中，所述偏移角度根据所述第一角度以及所述第二角度确定；

所述机器人还包括反光装置，所述反光装置设置在所述移动底座上；

所述第三获取模块或者所述第四获取模块还用于：

获取所述反光装置上激光的图像；其中，固定的激光仪采用斜打方式将发射的激光投射在所述反光装置上；

提取所述图像中所述激光的中轴线；

确定所述中轴线与所述作业面的夹角为所述机器人位于所述位置时对应的所述角度。

8.一种机器人，其特征在于，包括：移动底座、机械臂以及计算设备；

所述机械臂设置在所述移动底座上，所述机械臂用于在作业面上作业；

所述计算设备与所述机械臂通信连接，所述计算设备用于执行如权利要求3-5任一项所述的纠偏方法。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，还包括图像采集装置；

所述图像采集装置设置在所述移动底座上，所述图像采集装置与所述计算设备通信连接。

10.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，还包括：反光装置；

所述反光装置设置在所述移动底座上。

11.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被计算机运行时，使所述计算机执行如权利要求1-5任一项所述的纠偏方法。

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