CN111238496B - 机器人位姿确认方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了机器人位姿确认方法、装置、计算机设备及存储介质，包括：获取机器人检测到预设的定位装置时相对里程计坐标系的第一位姿信息；计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；获取计算完成所述偏移位姿信息时所述机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息；将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿。本申请采用机器人标定定位装置的反向过程在实际移动过程中识别定位装置，并以此获取得到机器人在世界坐标中的目标位姿，使机器人对自身位姿识别更准确。
Description
技术领域
本发明实施例涉及机器人导航技术领域，尤其是一种机器人位姿确认方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
常见的机器人位姿确认方法是采用激光在地图中匹配出吻合的地形来确认最终定位和机器人姿态的方法，此方法受地形相似、人流量过大产生许多临时障碍物等的影响比较大。
现有技术中公开了通过天花板上粘贴RFID标签辅助定位的方法来将机器人全地图定位区域缩小至1.5米的区域内，在定位上较激光定位准确了很多。但RFID标签不能提供方向信息，还是无法更有效地保证机器人姿态的准确性，且区域只能降低到1.5米范围内，而无法得到具体的坐标定位。
发明内容
本发明实施例提供能够通过采用机器人标记标定装置，并用机器人上的摄像装置识别标定装置以确定机器人在世界坐标中的位姿，实现方式简单，识别率准确。
为解决上述技术问题，本发明创造的实施例采用的一个技术方案是：一种机器人位姿确认方法，包括：
获取机器人检测到预设的定位装置时相对里程计坐标系的第一位姿信息；
计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；
获取计算完成所述偏移位姿信息时所述机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息；
将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿。
可选的，所述计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
获取预设的定位装置的定位信息；
根据所述定位信息计算得到机器人上的摄像头坐标系与定位装置坐标系的第一旋转矩阵和第一偏移矩阵；
根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
可选的，所述根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
通过预设的定位装置的定位信息列表，根据所述定位信息得到所述机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二旋转矩阵和第二偏移矩阵；
根据所述第一旋转矩阵与所述第二旋转矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三旋转矩阵，根据所述第一偏移矩阵与所述第二偏移矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三偏移矩阵；
根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
可选的，所述根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
根据摄像头安装在所述机器人的位置得到机器人坐标系与摄像头坐标系的第四旋转矩阵与第四偏移矩阵；
根据所述第三旋转矩阵与所述第四旋转矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五旋转矩阵，根据所述第三偏移矩阵与所述第四偏移矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五偏移矩阵；其中，所述第五旋转矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移姿态信息，所述第五偏移矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移坐标信息。
可选的，所述第一位姿信息包括第一坐标信息和第一姿态信息，所述第二位姿信息包括第二坐标信息和第二姿态信息。
可选的，所述第二偏移位姿信息包括第二偏移坐标信息和第二偏移姿态信息，所述将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿包括：
根据所述第一坐标信息与所述第二坐标信息计算得到第二偏移坐标信息；
根据所述第一姿态信息与所述第二姿态信息计算得到第二偏移姿态信息；
将所述第一偏移坐标信息与所述第二偏移坐标信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标坐标位置；
将所述第一偏移姿态信息与所述第二偏移姿态信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标姿态信息。
可选的，将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿之后还包括：
通过设置在所述机器人上的激光装置获取激光数据；
根据所述激光数据获取得到所述机器人的第三姿态信息；
根据所述第三姿态信息对所述目标位姿进行调整。
另一方面，本申请公开一种机器人位姿确认装置，包括：
第一获取模块：被配置为执行获取机器人检测到预设的定位装置时相对里程计坐标系的第一位姿信息；
计算模块：被配置为执行计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；
第二获取模块：被配置为执行获取计算完成所述偏移位姿信息时所述机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息；
执行模块：被配置为执行将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿。
可选的，所述计算模块包括：
定位获取模块：被配置为执行获取预设的定位装置的定位信息；
第一计算子模块：被配置为执行根据所述定位信息计算得到机器人上的摄像头坐标系与定位装置坐标系的第一旋转矩阵和第一偏移矩阵；
第一执行子模块：被配置为执行根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
可选的，所述第一执行子模块包括：
匹配模块：被配置为执行通过预设的定位装置的定位信息列表，根据所述定位信息得到所述机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二旋转矩阵和第二偏移矩阵；
第二计算子模块：被配置为执行根据所述第一旋转矩阵与所述第二旋转矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三旋转矩阵，根据所述第一偏移矩阵与所述第二偏移矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三偏移矩阵；
第二执行子模块：被配置为执行根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
可选的，所述第二执行子模块包括：
第三获取模块：被配置为执行根据摄像头安装在所述机器人的位置得到机器人坐标系与摄像头坐标系的第四旋转矩阵与第四偏移矩阵；
第三计算子模块：被配置为执行根据所述第三旋转矩阵与所述第四旋转矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五旋转矩阵，根据所述第三偏移矩阵与所述第四偏移矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五偏移矩阵；其中，所述第五旋转矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移姿态信息，所述第五偏移矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移坐标信息。
可选的，所述第一位姿信息包括第一坐标信息和第一姿态信息，所述第二位姿信息包括第二坐标信息和第二姿态信息。
可选的，所述第二偏移位姿信息包括第二偏移坐标信息和第二偏移姿态信息，所述执行模块包括：
第四计算子模块：被配置为执行根据所述第一坐标信息与所述第二坐标信息计算得到第二偏移坐标信息；
第五计算子模块：被配置为执行根据所述第一姿态信息与所述第二姿态信息计算得到第二偏移姿态信息；
第一累加模块：被配置为执行将所述第一偏移坐标信息与所述第二偏移坐标信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标坐标位置；
第二累加模块：被配置为执行将所述第一偏移姿态信息与所述第二偏移姿态信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标姿态信息。
可选的，还包括：
激光获取模块：被配置为执行通过设置在所述机器人上的激光装置获取激光数据；
第四获取模块：被配置为执行根据所述激光数据获取得到所述机器人的第三姿态信息；
调整模块：被配置为执行根据所述第三姿态信息对所述目标位姿进行调整。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述所述机器人位姿确认方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述所述机器人位姿确认方法的步骤。
本发明实施例的有益效果是：本申请的技术方案，通过机器人标记定位码，需要确保标记时机器人在世界坐标系中定位正确且机器人能识别到上方粘贴于天花板上的定位装置，识别到某一定位码装置后获取该定位码装置相对于世界坐标系中的坐标，将该定位码装置标记于世界坐标系该坐标上且记录该定位码信息。经大量实验，机器人定位准确时，标记的定位码装置坐标也都是准确的。再采用机器人标定定位装置的反向过程在实际移动过程中识别定位装置，并以此获取得到机器人在世界坐标中的目标位姿，使机器人对自身位姿识别更准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明实施例机器人位姿确认方法的基本流程示意图；
图2为本发明实施例计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息流程示意图；
图3为本发明实施例根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息流程示意图；
图4为本发明实施例根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息的流程示意图；
图5为本发明实施例得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿流程示意图；
图6为本发明实施例得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿之后的流程示意图；
图7为本发明实施例机器人位姿确认装置结构示意图；
图8为本发明实施例计算机设备基本结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如1000、2000等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
具体请参阅图1，图1为本实施例机器人位姿确认方法的基本流程示意图。
本申请公开的一种机器人位姿确认方法，包括：
S1000、获取机器人检测到预设的定位装置时相对里程计坐标系的第一位姿信息；
本申请公开的机器人为一种可移动的机器人，在机器人上设置有摄像装置，以获取移动方向周围的视频信息。本申请中公开的定位装置为一种安装在移动区域位置，表征当前位置信息的装置，在定位装置中包括但不局限于设置有定位装置的ID号、坐标位置信息和朝向，通过摄像装置拍摄到所述定位装置的图像，可通过图像识别的方式获取得到该定位装置的ID号、坐标位置信息和朝向信息，从而根据摄像装置与定位装置的相对位置来确定机器人当前在世界坐标中的位置。
在一实施例中，为了更好地进行定位，将定位装置设置在移动区域较高的位置，例如设置在天花板或靠近天花板的位置，以便于定位装置不会随着地面障碍物的移动而移动，或者不被地面障碍物遮挡。机器人在移动过程中很容易通过摄像装置拍摄到定位装置。
定位装置上的定位信息可通过文字、二维码或者加密的图像组合方式呈现，摄像装置拍摄定位装置的图像后，对图片进行识别以获取对应的定位信息。
定位装置是预先根据具体的位置标定好的，定位装置的相关信息可通过人工方式进行设定，也可以通过机器人进行标定，人工标定为根据测量获取相关位置信息，并将这些位置信息与对应的定位装置进行匹配。通过机器人标定是通过将机器人移动到一个特定的位置，根据机器人采集的与定位装置的相关的图像信息和相对位置信息来识别定位装置的定位信息。
S2000、计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；
当机器人在移动过程中检测到预设的定位装置时，则可根据定位装置的定位信息计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息，需要说明的是第一偏移位姿信息为当前状态下机器人位于世界坐标系中的位姿信息。
S3000、获取计算完成所述偏移位姿信息时所述机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息；
由于步骤S2000是一个计算的过程，计算过程需要一定的时间，在此过程中机器人可能静止也可能继续移动，因此当第一偏移位姿信息计算完成后，还需要获取此时的机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息，以判断在计算过程中机器人是否在位姿上发生改变。
S4000、将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿。
当获得了第二位姿信息后，则可根据第一位姿信息与第二位姿信息的偏移来判断机器人是否有发生移动以及在位姿上是否发生变动，第一位姿信息与第二位姿信息之间的偏差值称为第二偏移位姿信息，该第二偏移位姿信息与第一偏移位姿信息相互累加，则可得到机器人在世界坐标系中的目标位姿。
本申请中，通过将移动区域内的分布标定好的定位装置，通过机器人拍摄到安装在移动区域内的定位装置，并对定位装置的图像信息进行识别，从而读取出定位装置上的定位信息，机器人根据识别的定位信息以及自身位姿来确定机器人在世界坐标系中的位姿信息，整个处理过程简单方便，且在一种优选的方案中，将定位装置的标定采用机器人进行标定时，定位装置的标定和定位信息的读取都通过机器人完成，使定位装置的信息识别更为准确。
在一实施例中，请参阅图2，所述计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
S2100、获取预设的定位装置的定位信息；
S2200、根据所述定位信息计算得到机器人上的摄像头坐标系与定位装置坐标系的第一旋转矩阵和第一偏移矩阵；
S2300、根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
机器人计算其位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息系的过程需要通过识别的定位装置的定位信息来得到。无论定位装置是通过人工方式进行标定，还是通过机器人进行标定，通过机器人上的摄像装置可获取定位装置的图像信息，并识别出定位装置上的定位信息，机器人上的摄像装置自身有一个位置信息，因此可通过定位装置的定位信息和摄像装置的位置信息计算得到摄像头坐标系与定位装置坐标系之间的第一旋转矩阵Rcqr和第一偏移矩阵tcqr；之后，根据第一旋转矩阵Rcqr和第一偏移矩阵tcqr计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
在一实施例中，请参阅图3，所述根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
S2310、通过预设的定位装置的定位信息列表，根据所述定位信息得到所述机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二旋转矩阵和第二偏移矩阵；
S2320、根据所述第一旋转矩阵与所述第二旋转矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三旋转矩阵，根据所述第一偏移矩阵与所述第二偏移矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三偏移矩阵；
S2330、根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
由于定位装置是预先标定好的，为了更好地识别，将标定好的定位装置的位置信息都罗列在定位信息列表中，当识别出定位装置的ID号后，则可通过该定位信息列表，得到标定该定位装置时，机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二旋转矩阵Rwqr和第二偏移矩阵twqr，根据摄像头坐标系与定位装置坐标系之间的第一旋转矩阵Rcqr和机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二旋转矩阵Rwqr可计算得到摄像头坐标系与世界坐标系之间的第三旋转矩阵Rwc，根据摄像头坐标系与定位装置坐标系之间的第一偏移矩阵tcqr与机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二偏移矩阵twqr可计算得到第三偏移矩阵twc。根据摄像头坐标系与世界坐标系之间的第三旋转矩阵Rwc与第三偏移矩阵twc可生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
在一实施例中，请参阅图4，所述根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
S2331、根据摄像头安装在所述机器人的位置得到机器人坐标系与摄像头坐标系的第四旋转矩阵与第四偏移矩阵；
S2332、根据所述第三旋转矩阵与所述第四旋转矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五旋转矩阵，根据所述第三偏移矩阵与所述第四偏移矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五偏移矩阵；其中，所述第五旋转矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移姿态信息，所述第五偏移矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移坐标信息。
由于摄像装置是安装在机器人上的，因此可直接得到摄像头安装在机器人上的机器人坐标系与摄像头坐标系的第四旋转矩阵Rbc与第四偏移矩阵tbc，根据摄像头坐标系与世界坐标系之间的第三旋转矩阵Rwc与机器人坐标系与摄像头坐标系的第四旋转矩阵Rbc可计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五旋转矩阵Rwb，根据摄像头坐标系与世界坐标系之间的第三偏移矩阵twc与机器人坐标系与摄像头坐标系的第四偏移矩阵tbc可得到第五偏移矩阵twb，其中，所述第五旋转矩阵Rwb为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移姿态信息，所述第五偏移矩阵twb为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移坐标信息。
在一实施例中，所述第一位姿信息包括第一坐标信息和第一姿态信息，所述第二位姿信息包括第二坐标信息和第二姿态信息。所述第二偏移位姿信息包括第二偏移坐标信息和第二偏移姿态信息，请参阅图5，所述将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿包括：
S4100、根据所述第一坐标信息与所述第二坐标信息计算得到第二偏移坐标信息；
S4200、根据所述第一姿态信息与所述第二姿态信息计算得到第二偏移姿态信息；
S4300、将所述第一偏移坐标信息与所述第二偏移坐标信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标坐标位置；
S4400、将所述第一偏移姿态信息与所述第二偏移姿态信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标姿态信息。
目标位姿包括目标坐标位置和目标姿态信息，由于在计算第一偏移位姿信息过程中需要时间，因此，需要将机器人获取到定位装置的相对里程计坐标系的第一位姿信息与计算第一偏移位姿信息结束后的第二位姿信息进行偏移位姿计算，以消除因机器人在计算过程中移动照成的偏差。由于位姿信息都是包括坐标信息和姿态信息，因此将第一坐标信息与第二坐标信息进行比对可得到第二偏移坐标信息，第一姿态信息与第二姿态信息进行比对比得到第二偏移姿态信息。将第二偏移坐标信息与第一偏移坐标信息累加在一起则可得到机器人在识别坐标系中的目标坐标位置，将第一偏移姿态信息与第二偏移姿态信息累加则可得到机器人子啊世界坐标系中的目标姿态信息。
在一实施例中，请参阅图6，将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿之后还包括：
S5000、通过设置在所述机器人上的激光装置获取激光数据；
S6000、根据所述激光数据获取得到所述机器人的第三姿态信息；
S7000、根据所述第三姿态信息对所述目标位姿进行调整。
当通过上述方法获取得到机器人在世界坐标系的目标位姿后，为了能够进一步提高机器人的位姿识别的准确性，还包括采用机器人上的激光装置进行校对。在机器人上设置有激光装置，激光装置以机器人为中心向外发射多束激光光束，以扫描得到机器人当前位置的地形以及周围障碍物的分布，在机器人导航系统中预存储有表征移动区域地面和周围障碍物摆放位置的导航图，当机器人通过激光装置获取得到当前位置的地形以及周围障碍物的分布数据后，将这些分布数据与导航图中的地形和周围障碍物激光数据进行比对，以识别到机器人当前的第三位姿信息，将第三位姿信息与上述公开的目标位姿进行比对，判断比对的偏差值是否在预设阈值内，当不在预设阈值内，分别对目标姿态信息和第三位姿信息进行重新获取，并按照预设的规则对目标位姿进行调整。在一实施例中，对目标位姿进行调整包括但不局限于采用目标位姿与第三位姿信息的中间值作为最终位姿，或者直接采用重新获取的目标位姿作为最终位姿。
在一实施例中，采用机器人标定定位装置的方法包括：
步骤1：机器人在实际场景中建好地图，在机器人工作区域的天花板上均匀地粘贴好足够数量的定位码。
步骤2：将机器人推到已经粘贴好的未标定的定位装置的正下方，使用机器人上的摄像装置拍摄周围图像信息，当拍摄到正上方的定位装置后，核查和矫正机器人在世界坐标系中的定位，系统中便得到了世界坐标系与机器人坐标系旋转矩阵Rwb和偏移矩阵twb。
步骤3：根据摄像头安装在机器人上的位置可得机器人坐标系与摄像头坐标系旋转矩阵Rbc，偏移矩阵tbc。
步骤4：根据步骤2、3得到的旋转矩阵和偏移矩阵，可分别计算出世界坐标系与摄像头坐标系的旋转矩阵Rwc，偏移矩阵twc。
步骤5：摄像头检测到该定位码后识别出定位码的id、序号、位置、朝向，计算出摄像头坐标系与定位码坐标系的旋转矩阵Rcqr、偏移矩阵tcqr等。
步骤6：根据步骤4、5得到的旋转矩阵和偏移矩阵，可分别计算出世界坐标系与定位码坐标系的旋转矩阵Rwqr，偏移矩阵twqr。其中，twqr是定位码位于世界坐标系中的坐标，Rwqr是定位码位于世界坐标系中的姿态。
步骤7：把步骤5和步骤6得到的信息保存到标记过的定位码列表文件中。
步骤8：重复步骤2～7，直到标记完该地图上所有的定位码。
本申请的技术方案，通过机器人标记定位码，需要确保标记时机器人在世界坐标系中定位正确且机器人能识别到上方粘贴于天花板上的定位装置，识别到某一定位码装置得到该定位码装置相对于世界坐标系中的坐标，将该定位码装置标记于世界坐标系该坐标上且记录该定位码信息。经大量实验，机器人定位准确时，标记的定位码装置坐标也都是准确的。
定位码装置辅助定位，识别到某一定位码装置后，查询记录找到该定位码已标记过，取出标记时保存的信息，辅助机器人矫正位姿。当机器人定位出现异常时，推到定位码装置下方后，定位便能矫正回来。
另一方面，请参阅图7，本申请公开一种机器人位姿确认装置，包括：
第一获取模块1000：被配置为执行获取机器人检测到预设的定位装置时相对里程计坐标系的第一位姿信息；
计算模块2000：被配置为执行计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；
第二获取模块3000：被配置为执行获取计算完成所述偏移位姿信息时所述机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息；
执行模块4000：被配置为执行将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿。
可选的，所述计算模块包括：
定位获取模块：被配置为执行获取预设的定位装置的定位信息；
第一计算子模块：被配置为执行根据所述定位信息计算得到机器人上的摄像头坐标系与定位装置坐标系的第一旋转矩阵和第一偏移矩阵；
第一执行子模块：被配置为执行根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
可选的，所述第一执行子模块包括：
匹配模块：被配置为执行通过预设的定位装置的定位信息列表，根据所述定位信息得到所述机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二旋转矩阵和第二偏移矩阵；
第二计算子模块：被配置为执行根据所述第一旋转矩阵与所述第二旋转矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三旋转矩阵，根据所述第一偏移矩阵与所述第二偏移矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三偏移矩阵；
第二执行子模块：被配置为执行根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
可选的，所述第二执行子模块包括：
第三获取模块：被配置为执行根据摄像头安装在所述机器人的位置得到机器人坐标系与摄像头坐标系的第四旋转矩阵与第四偏移矩阵；
第三计算子模块：被配置为执行根据所述第三旋转矩阵与所述第四旋转矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五旋转矩阵，根据所述第三偏移矩阵与所述第四偏移矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五偏移矩阵；其中，所述第五旋转矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移姿态信息，所述第五偏移矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移坐标信息。
可选的，所述第一位姿信息包括第一坐标信息和第一姿态信息，所述第二位姿信息包括第二坐标信息和第二姿态信息。
可选的，所述第二偏移位姿信息包括第二偏移坐标信息和第二偏移姿态信息，所述执行模块包括：
第四计算子模块：被配置为执行根据所述第一坐标信息与所述第二坐标信息计算得到第二偏移坐标信息；
第五计算子模块：被配置为执行根据所述第一姿态信息与所述第二姿态信息计算得到第二偏移姿态信息；
第一累加模块：被配置为执行将所述第一偏移坐标信息与所述第二偏移坐标信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标坐标位置；
第二累加模块：被配置为执行将所述第一偏移姿态信息与所述第二偏移姿态信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标姿态信息。
可选的，还包括：
激光获取模块：被配置为执行通过设置在所述机器人上的激光装置获取激光数据；
第四获取模块：被配置为执行根据所述激光数据获取得到所述机器人的第三姿态信息；
调整模块：被配置为执行根据所述第三姿态信息对所述目标位姿进行调整。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供计算机设备。具体请参阅图8，图8为本实施例控制机器人的计算机设备基本结构框图。
如图8所示，计算机设备的内部结构示意图。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统、数据库和计算机可读指令，数据库中可存储有控件信息序列，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器实现一种机器人位姿确认方法。该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。该计算机设备的存储器中可存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器执行一种机器人位姿确认方法。该计算机设备的网络接口用于与终端连接通信。本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本实施方式中处理器用于执行图7中第一获取模块1000、计算模块2000、第二获取模块3000和执行模块4000的具体功能，存储器存储有执行上述模块所需的程序代码和各类数据。网络接口用于向用户终端或服务器之间的数据传输。本实施方式中的存储器存储有机器人位姿确认装置中执行所有子模块所需的程序代码及数据，服务器能够调用服务器的程序代码及数据执行所有子模块的功能。
本发明还提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述任一实施例机器人位姿确认方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
Claims (8)
1.一种机器人位姿确认方法，其特征在于，包括：
获取机器人检测到预设的定位装置时相对里程计坐标系的第一位姿信息；
计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；
获取计算完成所述偏移位姿信息时所述机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息；
将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿；
所述计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
获取预设的定位装置的定位信息；
根据所述定位信息计算得到机器人上的摄像头坐标系与定位装置坐标系的第一旋转矩阵和第一偏移矩阵；
根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；
所述根据所述第一旋转矩阵和所述第一偏移矩阵计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
通过预设的定位装置的定位信息列表，根据所述定位信息得到所述机器人世界坐标系与定位装置坐标系的第二旋转矩阵和第二偏移矩阵；
根据所述第一旋转矩阵与所述第二旋转矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三旋转矩阵，根据所述第一偏移矩阵与所述第二偏移矩阵计算得到世界坐标系与摄像头坐标系的第三偏移矩阵；
根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息。
2.根据权利要求1所述的机器人位姿确认方法，其特征在于，所述根据所述第三旋转矩阵和所述第三偏移矩阵计算生成机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息包括：
根据摄像头安装在所述机器人的位置得到机器人坐标系与摄像头坐标系的第四旋转矩阵与第四偏移矩阵；
根据所述第三旋转矩阵与所述第四旋转矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五旋转矩阵，根据所述第三偏移矩阵与所述第四偏移矩阵计算得到世界坐标系与机器人坐标系的第五偏移矩阵；其中，所述第五旋转矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移姿态信息，所述第五偏移矩阵为所述机器人位于世界坐标系中的第一偏移坐标信息。
3.根据权利要求2所述的机器人位姿确认方法，其特征在于，所述第一位姿信息包括第一坐标信息和第一姿态信息，所述第二位姿信息包括第二坐标信息和第二姿态信息。
4.根据权利要求3所述的机器人位姿确认方法，其特征在于，所述第二偏移位姿信息包括第二偏移坐标信息和第二偏移姿态信息，所述将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿包括：
根据所述第一坐标信息与所述第二坐标信息计算得到第二偏移坐标信息；
根据所述第一姿态信息与所述第二姿态信息计算得到第二偏移姿态信息；
将所述第一偏移坐标信息与所述第二偏移坐标信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标坐标位置；
将所述第一偏移姿态信息与所述第二偏移姿态信息累加得到所述机器人在世界坐标系中的目标姿态信息。
5.根据权利要求1所述的机器人位姿确认方法，其特征在于，将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿之后还包括：
通过设置在所述机器人上的激光装置获取激光数据；
根据所述激光数据获取得到所述机器人的第三姿态信息；
根据所述第三姿态信息对所述目标位姿进行调整。
6.一种机器人位姿确认装置，其特征在于，通过如权利要求1至5中任一项权利要求所述的机器人位姿确认方法实现，包括：
第一获取模块：被配置为执行获取机器人检测到预设的定位装置时相对里程计坐标系的第一位姿信息；
计算模块：被配置为执行计算得到机器人位于世界坐标系中的第一偏移位姿信息；
第二获取模块：被配置为执行获取计算完成所述偏移位姿信息时所述机器人相对里程计坐标系的第二位姿信息；
执行模块：被配置为执行将第一位姿信息与第二位姿信息之间的第二偏移位姿信息与所述第一偏移位姿信息累加，得到所述机器人在世界坐标系的目标位姿。
7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项权利要求所述的机器人位姿确认方法的步骤。
8.一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至5中任一项权利要求所述的机器人位姿确认方法的步骤。
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