CN111142524A - 一种垃圾捡拾机器人、方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾捡拾机器人、方法、装置及存储介质，其包括机械手、移动车体、图像采集模块、测距传感器和处理器，图像采集模块，用于实时采集路面跑道图像，并将路面跑道图像发送至处理器；测距传感器，用于生成检测信号，并将检测信号发送至处理器；处理器，用于根据检测信号判断周围环境是否存在障碍物；还用于在确定周围环境存在障碍物时，根据路面跑道图像判断障碍物是否为垃圾；还用于在确定障碍物为垃圾时进行路径规划，控制移动车体运动至目标位置；还用于在移动车体运动至目标位置时，控制机械手捡拾垃圾。其适用于跑道等运动场场景，能够准确有效的识别垃圾，并能够进行路径规划，精确控制机器人的行走轨迹。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种垃圾捡拾机器人、方法、装置及存储介质。
背景技术
近年来随着人口老龄化趋势的加快，我国服务行业用工成本逐年攀升，人口红利逐步丧失，三高一低成为行业普遍面临的瓶颈问题，故对服务机器人的市场需求越来越大，这也给我国服务机器人行业将迎来巨大的机遇和发展空间。另一方面，随着社会的发展，工作和生活压力也越来越大，使得很多人不愿意生更多的孩子，从而造成了少子化的社会，这样就会造成更多的工作无人做的结果。随着城市化的现象日益加剧，城市面积日益加大，相应的城市环卫工作量随城市的发展而日益增大，这也就迫切需要更多的智能机器人来取代人类的部分工作。
现有垃圾捡拾的机器人的行走机构主要采用四个内置驱动，带动主动轮转动，通过履带与地面接触前进，对机器人的移动方向、行走路径控制不够精确；且对垃圾的识别不够准确。
发明内容
本申请实施例提供一种垃圾捡拾机器人、方法、装置及存储介质，其适用于跑道等运动场场景，能够准确有效的识别垃圾，并能够进行路径规划，精确控制机器人的行走轨迹。
本申请实施例提供了一种垃圾捡拾机器人，包括机械手、移动车体、图像采集模块、测距传感器和处理器，所述机械手、所述图像采集模块、所述测距传感器和所述处理器分别设置在所述移动车体上；所述机械手、所述移动车体、所述图像采集模块和所述测距传感器分别与所述处理器电连接；
所述图像采集模块，用于实时采集路面跑道图像，并将所述路面跑道图像发送至所述处理器；
所述测距传感器，用于生成检测信号，并将所述检测信号发送至所述处理器；
所述处理器，用于根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；还用于在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；还用于在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，控制所述移动车体运动至目标位置；还用于在所述移动车体运动至目标位置时，控制所述机械手捡拾所述垃圾。
本申请实施例还提供了一种垃圾捡拾方法，包括：
获取来自于所述图像采集模块的路面跑道图像；
获取来自于所述测距传感器的检测信号，根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；
在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；
在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，控制所述移动车体运动至目标位置；
在所述移动车体运动至目标位置时，控制所述机械手捡拾所述垃圾。
本申请实施例还提供了一种垃圾捡拾装置，包括：
图像获取模块，用于获取来自于所述图像采集模块的路面跑道图像；
障碍物识别模块，用于获取来自于所述测距传感器的检测信号，根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；
垃圾识别模块，用于在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；
路径规划模块，用于在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，运动至目标位置；
捡拾模块，用于在运动至目标位置时，捡拾所述垃圾。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行上述任一项垃圾捡拾方法。
本申请提供的，能够用于跑道等运动场场景，通过采用超声波技术探测障碍物，采用图像识别技术对采集到的路面跑道图像进行处理，从而实现对垃圾的准确识别，通过四个电机驱动机器人的四个车轮，并在机器人行走过程中采用PID算法进行运行控制，能够精确控制机器人的移动速度和移动方向及移动轨迹；通过采用太阳能电池进行供电，能够有效节能减排。
附图说明
图1为本申请实施例提供的垃圾捡拾机器人的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的垃圾捡拾方法的流程示意图。
图3为本申请实施例提供的垃圾捡拾装置的结构示意图。
图中：1、机械手；2、移动车体；3、图像采集模块；4、测距传感器5、处理器；6、太阳能电池；10、图像获取模块；20、障碍物识别模块；30、垃圾识别模块；40、路径规划模块；50、捡拾模块。
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，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
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”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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示，图1是本申请实施例提供的垃圾捡拾机器人的结构示意图。
本实施例提供的垃圾捡拾机器人，包括：机械手1、移动车体2、图像采集模块3、测距传感器4、处理器5和太阳能电池6，所述机械手1、所述图像采集模块3、所述测距传感器4和所述处理器5分别设置在所述移动车体2上；所述机械手1、所述移动车体2、所述图像采集模块3、所述测距传感器4和所述太阳能电池6分别与所述处理器5电连接。
具体地，在本实施例中，机械手1包括机械臂和用于夹持垃圾的手部卡爪机构；采用六个数字舵机控制机械手1。移动车体2包括四个用于行走的车轮及用于驱动车轮的四个驱动电机，每个车轮采用各自对应的驱动电机驱动，可以改变每个车轮的转速从而实现运动速度的改变，通过改变各车轮之间的转速差，从而实现运动方向的控制。
所述图像采集模块3，用于实时采集路面跑道图像，并将所述路面跑道图像发送至所述处理器5；
所述测距传感器4，用于生成检测信号，并将所述检测信号发送至所述处理器5；
所述处理器5，用于根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；还用于在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；还用于在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，控制所述移动车体2运动至目标位置；还用于在所述移动车体2运动至目标位置时，控制所述机械手1捡拾所述垃圾。
在本实施例中，图像采集模块3可采用摄像头，测距传感器4可以是超声波测距传感器4，太阳能电池6用于提供电能。摄像头可以放在垃圾捡拾机器人的右侧，机械手底盘的中点就是后面运算的参考点，并采用一线程单独执行。所述垃圾捡拾机器人在行走过程中，图像采集模块3实时采集路面跑道图像，并将采集到的路面跑道图像发送给处理器5；超声波测距传感器4发出超声波，超声波在遇到障碍物时，会返回检测信号，处理器5根据检测信号，确定周围环境存在障碍物，对图像采集模块3采集到的图像进行处理，判断该障碍物是否为垃圾，若确定该障碍物为垃圾，则进行路径规划，通过改变各个车轮对应的驱动电机的转速，从而实现对移动车体2的运行速度和方向的控制，使移动车体2向垃圾移动；在移动车体2移动至目标位置时，通过控制舵机来控制机械手1的各种动作：首先将机械手1伸到垃圾所在的位置，然后机械手1发出夹垃圾的信号，机械手1通过卡爪将垃圾夹紧，然后通过控制舵机将垃圾送至垃圾箱，机械手1复位至最初的位置，完成一次垃圾拾捡工作后，准备下一次的拾捡垃圾工作。
需要说明的是，在本实施例中，目标位置根据垃圾的位置确定，目标位置是垃圾捡拾机器人在确定障碍物为垃圾，进行路径规划的终点位置，便于垃圾捡拾机器人运动到此处捡拾垃圾。
在本实施例中，所述处理器5还用于根据所述路面跑道图像，控制所述移动车体2的移动方向和移动速度，以使所述移动车体2沿跑道轨迹运动。
本申请提供的垃圾捡拾机器人，能够用于跑道等运动场场景，通过采用超声波技术探测障碍物，采用图像识别技术对采集到的路面跑道图像进行处理，从而实现对垃圾的准确识别，通过四个电机驱动机器人的四个车轮，并在机器人行走过程中采用PID算法进行运行控制，能够精确控制机器人的移动速度和移动方向及移动轨迹；通过采用太阳能电池进行供电，能够有效节能减排。
如图2所示，图2是本申请实施例提供的垃圾捡拾方法的流程示意图，该垃圾捡拾方法的具体流程可以如下：
101.获取来自于所述图像采集模块的路面跑道图像；
在本实施例中，图像采集模块可以是摄像头，图像采集模块实时采集路面跑道图像。图像采集模块可采用OV2640摄像头模块。该模块采用1/4寸的OV2640百万高清CMOS传感器制作，具有高灵敏度、高灵活性、支持JPEG输出等特点，并且可以支持曝光、白平衡、色度、饱和度、对比度等众多参数设置，支持JPEG/RGB565格式输出，支持自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡、自动消除灯光条纹、自动黑电平校准等自动控制功能，同时支持色饱和度、色相、伽马、锐度等设置，可以满足不同场合需求。
102.获取来自于所述测距传感器的检测信号，根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；
在本实施例中，测距传感器可以是超声波测距传感器。超声波测距传感器发出超声波，超声波在遇到障碍物时，会返回检测信号，处理器根据检测信号，确定周围环境是否存在障碍物。
103.在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；
在本实施例中，该步骤用于在确定周围环境存在障碍物时，确定该障碍物是否为垃圾。
具体地，步骤103包括：
对所述路面跑道图像中的障碍物进行轮廓化处理；得到所述障碍物的特征数据；
将所述障碍物的特征数据与预设特征数据进行对比，得到相似度值；
判断所述相似度值是否在预设阈值范围内，若是，则确定所述障碍物为垃圾。
在本实施例中，将具有障碍物的路面跑道图像分为障碍物和除障碍物之外的背景区域。在通过超声波测距传感器返回的检测信号确定周围环境存在障碍物时，将实时采集到的路面跑道图像进行二值化处理，得到二值化图像，在该二值化图像中，障碍物为黑色，除障碍物之外的背景区域为白色，对黑色的障碍物图像进行轮廓化处理，进行轮廓数据提取，最后画轮廓的最小外接矩形，从而得出障碍物的大小、位置，并形成了障碍物的特征数据。将得到的障碍物的特征数据与预设的垃圾的特征数据进行对比，得到两者的相似度值，并判断相似度值是否在预设阈值范围内，若确定该障碍物为垃圾。
需要说明的是，在本实施例中，预设阈值范围可以是75％-100％。即若相似度值处于该范围之内，则确定该障碍物为垃圾。
104.在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，控制所述移动车体运动至目标位置。
在本实施例中，该步骤用于在确定障碍物时进行路径规划，控制移动车体运动至目标位置。
具体的，目标位置根据垃圾的位置确定，目标位置是垃圾捡拾机器人在确定障碍物为垃圾，进行路径规划的终点位置，便于垃圾捡拾机器人运动到此处捡拾垃圾。
需要说明的是，在本实施例中，采用PID控制算法控制垃圾捡拾机器人与垃圾之间的距离。该PID控制算法的具体工作原理为：在垃圾捡拾机器人沿跑道运动过程中，获取机器人与行驶路径之间的实时距离，并将该实时距离作为反馈数据，若该反馈数据超过设定值，则说明机器人当前处于偏离行驶路径行驶状态，则发送相应控制信号至各车轮相对应的驱动电机，通过改变驱动电机的转速来控制机器人与行驶路径之间的位置关系，直至反馈数据达到设定值时，机器人沿行驶路径行驶。
105.在所述移动车体运动至目标位置时，控制所述机械手捡拾所述垃圾。
在本实施例中，机械手包括机械臂和用于夹持垃圾的手部卡爪机构；采用六个数字舵机控制机械手。移动车体包括四个用于行走的车轮及用于驱动车轮的四个驱动电机，每个车轮采用各自对应的驱动电机驱动，可以改变每个车轮的转速从而实现运动速度的改变，通过改变各车轮之间的转速差，从而实现运动方向的控制。
需要说明的是，若确定该障碍物为垃圾，则进行路径规划，通过改变各个车轮对应的驱动电机的转速，从而实现对移动车体的运行速度和方向的控制，使移动车体向垃圾移动；在移动车体移动至目标位置时，通过控制舵机来控制机械手的各种动作：首先将机械手伸到垃圾所在的位置，然后机械手发出夹垃圾的信号，机械手通过卡爪将垃圾夹紧，然后通过控制舵机将垃圾送至垃圾箱，机械手复位至最初的位置，完成一次垃圾拾捡工作后，准备下一次的拾捡垃圾工作。
该垃圾捡拾方法还包括步骤：根据所述路面跑道图像，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿跑道线运动。
具体的，该步骤包括：
对所述路面跑道图像进行二值化操作，得到所述路面跑道图像的二值化图像；
计算所述路面跑道图像的中点与所述跑道线的中点的距离；并根据所述路面跑道图像的中点与所述跑道线的中点的距离，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿所述跑道线运动。
具体的，该步骤包括：分别确定所述路面跑道图像的中心坐标和所述跑道线的中心坐标；
计算所述路面跑道图像的中心坐标和所述跑道线的中心坐标的差值，得到图像距离差值；
根据所述图像距离差值，得到实际距离差值；
根据所述实际距离差值，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿所述跑道线运动。
需要说明的是，在本实施例中，路面跑道图像包括跑道线和除跑道线之外的背景区域，对该路面跑道图像进行二值化操作，得到该路面跑道图像的二值化图像，在该路面跑道图像的二值化图像中，跑道线为白色，除跑道线之外的背景区域为黑色。具体的，首先采集到的路面跑道图像为红色背景区域和白色跑道线区域，将该图像进行二值化操作，从而得到二值化图像，对黑白的二值化图形先后进行高斯滤波和边缘检测；对边缘检测后的图像进行直线提取操作。跑道线的中心坐标采用如下方式确定：通过采用霍夫变换提取跑道线的边缘直线，然后计算所提取直线的X、Y坐标增量，然后根据增量变化计算直线的角度，再根据角度的变化范围确定竖线，如果角度在80-100度之间，就初步确定为竖线。然后设定图像的最左边为基准，再计算各竖线与基准之间的距离，最小距离的竖线和最大距离的竖线则是跑道的边缘；然后根据所确定的跑道的边缘画出跑道的矩形，再找到矩形的中点就找到了跑道的中心坐标。
路面跑道图像的中心坐标为图像采集装置摄像头的中心坐标。图像距离差值乘以比例系数，即可得到实际距离差值，比例系数与摄像头的像素相关。
需要说明的是，在本实施例中，通过控制各个驱动电机的转速，从而实现对车轮的控制，以使移动车体按照预设轨迹行驶。具体控制车轮转速的工作过程如下：
图像距离差值若是在10以内，就说明机器人走的路线基本上是沿白色跑道线移动；如果图像距离差值超出10，就说明机器人向左偏出跑道线，则控制机器人的左轮加速，右轮维持速度不变，即使机器人向右转并向前方运动，直到图像距离差值在10以内，那么左轮和右轮速度一样。如果图像距离差值为负值，就说明机器人向右偏出跑道，则控制机器人的右轮加速，左轮维持速度不变，即使机器人向左转并向前方运动，直到偏差值在10以内，那么左轮和右轮速度一样。
由上述可知，本申请提供的垃圾捡拾方法，能够用于跑道等运动场场景，通过采用超声波技术探测障碍物，采用图像识别技术对采集到的路面跑道图像进行处理，从而实现对垃圾的准确识别，通过四个电机驱动机器人的四个车轮，并在机器人行走过程中采用PID算法进行运行控制，能够精确控制机器人的移动速度和移动方向及移动轨迹；通过采用太阳能电池进行供电，能够有效节能减排。
根据上述实施例所描述的方法，本实施例将从垃圾捡拾装置的角度进一步进行描述。
请参阅图3，图3具体描述了本申请实施例提供的垃圾捡拾装置，本申请实施例提供的垃圾捡拾装置可以搭载在上述的垃圾捡拾机器人上；该垃圾捡拾装置可以包括：图像获取模块10、障碍物识别模块20、垃圾识别模块30、路径规划模块40和捡拾模块50，其中：
(1)图像获取模块10
图像获取模块10，用于获取来自于所述图像采集模块的路面跑道图像。
(2)障碍物识别模块20
障碍物识别模块20，用于获取来自于所述测距传感器的检测信号，根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物。
(3)垃圾识别模块30
垃圾识别模块30，用于在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾。
(4)路径规划模块40
路径规划模块40，用于在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，运动至目标位置。
(5)捡拾模块50
捡拾模块50，用于在运动至目标位置时，捡拾所述垃圾。
在本实施例中，垃圾捡拾机器人，包括：机械手、移动车体、图像采集模块、测距传感器、处理器和太阳能电池，所述机械手、所述图像采集模块、所述测距传感器和所述处理器分别设置在所述移动车体上；所述机械手、所述移动车体、所述图像采集模块、所述测距传感器和所述太阳能电池分别与所述处理器电连接。
机械手包括机械臂和用于夹持垃圾的手部卡爪机构；采用六个数字舵机控制机械手。移动车体包括四个用于行走的车轮及用于驱动车轮的四个驱动电机，每个车轮采用各自对应的驱动电机驱动，可以改变每个车轮的转速从而实现运动速度的改变，通过改变各车轮之间的转速差，从而实现运动方向的控制。
图像采集模块可采用摄像头，测距传感器可以是超声波测距传感器，太阳能电池用于提供电能。所述垃圾捡拾机器人在行走过程中，图像采集模块实时采集路面跑道图像，并将采集到的路面跑道图像发送给处理器；超声波测距传感器发出超声波，超声波在遇到障碍物时，会返回检测信号，处理器根据检测信号，确定周围环境存在障碍物，对图像采集模块采集到的图像进行处理，判断该障碍物是否为垃圾，若确定该障碍物为垃圾，则进行路径规划，通过改变各个车轮对应的驱动电机的转速，从而实现对移动车体的运行速度和方向的控制，使移动车体向垃圾移动；在移动车体移动至目标位置时，通过控制舵机来控制机械手的各种动作：首先将机械手伸到垃圾所在的位置，然后机械手发出夹垃圾的信号，机械手通过卡爪将垃圾夹紧，然后通过控制舵机将垃圾送至垃圾箱，机械手复位至最初的位置，完成一次垃圾拾捡工作后，准备下一次的拾捡垃圾工作。
需要说明的是，在本实施例中，目标位置根据垃圾的位置确定，目标位置是垃圾捡拾机器人在确定障碍物为垃圾，进行路径规划的终点位置，便于垃圾捡拾机器人运动到此处捡拾垃圾。
由上述可知，本申请提供的垃圾捡拾装置，能够用于跑道等运动场场景，通过采用超声波技术探测障碍物，采用图像识别技术对采集到的路面跑道图像进行处理，从而实现对垃圾的准确识别，通过四个电机驱动机器人的四个车轮，并在机器人行走过程中采用PID算法进行运行控制，能够精确控制机器人的移动速度和移动方向及移动轨迹；通过采用太阳能电池进行供电，能够有效节能减排。
具体实施时，以上各个模块可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个模块的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。为此，本发明实施例提供一种存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的垃圾捡拾方法中的步骤。
其中，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
由于该存储介质中所存储的指令，可以执行本发明实施例所提供的垃圾捡拾方法中的步骤，因此，可以实现本发明实施例所提供的垃圾捡拾方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
综上该，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种垃圾捡拾机器人，其特征在于，包括机械手、移动车体、图像采集模块、测距传感器和处理器，所述机械手、所述图像采集模块、所述测距传感器和所述处理器分别设置在所述移动车体上；所述机械手、所述移动车体、所述图像采集模块和所述测距传感器分别与所述处理器电连接；
所述图像采集模块，用于实时采集路面跑道图像，并将所述路面跑道图像发送至所述处理器；
所述测距传感器，用于生成检测信号，并将所述检测信号发送至所述处理器；
所述处理器，用于根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；还用于在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；还用于在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，控制所述移动车体运动至目标位置；还用于在所述移动车体运动至目标位置时，控制所述机械手捡拾所述垃圾。
2.根据权利要求1所述的垃圾捡拾机器人，其特征在于，所述处理器还用于根据所述路面跑道图像，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿跑道轨迹运动。
3.根据权利要求1所述的垃圾捡拾机器人，其特征在于，所述垃圾捡拾机器人进一步包括太阳能电池，所述太阳能电池与所述处理器电连接。
4.一种垃圾捡拾方法，所述方法适用于如权利要求1-3任一项所述的垃圾捡拾机器人，其特征在于，所述方法包括：
获取来自于所述图像采集模块的路面跑道图像；
获取来自于所述测距传感器的检测信号，根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；
在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；
在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，控制所述移动车体运动至目标位置；
在所述移动车体运动至目标位置时，控制所述机械手捡拾所述垃圾。
5.根据权利要求3所述的垃圾捡拾方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述路面跑道图像，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿跑道线运动。
6.根据权利要求5所述的垃圾捡拾方法，其特征在于，根据所述路面跑道图像，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿跑道线运动包括：
对所述路面跑道图像进行二值化操作，得到所述路面跑道图像的二值化图像；
计算所述路面跑道图像的中点与所述跑道线的中点的距离；并根据所述路面跑道图像的中点与所述跑道线的中点的距离，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿所述跑道线运动。
7.根据权利要求2所述的垃圾捡拾方法，其特征在于，在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾包括：
对所述路面跑道图像中的障碍物进行轮廓化处理；得到所述障碍物的特征数据；
将所述障碍物的特征数据与预设特征数据进行对比，得到相似度值；
判断所述相似度值是否在预设阈值范围内，若是，则确定所述障碍物为垃圾。
8.根据权利要求6所述的垃圾捡拾方法，其特征在于，计算所述路面跑道图像的中点与所述跑道线的中点的距离；并根据所述路面跑道图像的中点与所述跑道线的中点的距离，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿所述跑道线运动包括：
分别确定所述路面跑道图像的中心坐标和所述跑道线的中心坐标；
计算所述路面跑道图像的中心坐标和所述跑道线的中心坐标的差值，得到图像距离差值；
根据所述图像距离差值，得到实际距离差值；
根据所述实际距离差值，控制所述移动车体的移动方向和移动速度，以使所述移动车体沿所述跑道线运动。
9.一种垃圾捡拾装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取来自于所述图像采集模块的路面跑道图像；
障碍物识别模块，用于获取来自于所述测距传感器的检测信号，根据所述检测信号判断周围环境是否存在障碍物；
垃圾识别模块，用于在确定周围环境存在障碍物时，根据所述路面跑道图像判断所述障碍物是否为垃圾；
路径规划模块，用于在确定所述障碍物为垃圾时进行路径规划，运动至目标位置；
捡拾模块，用于在运动至目标位置时，捡拾所述垃圾。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行权利要求4至8任一项所述的垃圾捡拾方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911390312.7A CN111142524A (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种垃圾捡拾机器人、方法、装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911390312.7A CN111142524A (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种垃圾捡拾机器人、方法、装置及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111142524A true CN111142524A (zh) | 2020-05-12 |
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ID=70521679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911390312.7A Pending CN111142524A (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种垃圾捡拾机器人、方法、装置及存储介质 |
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