CN112587035B - 移动机器人识别工作场景的控制方法和系统 - Google Patents

移动机器人识别工作场景的控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动机器人识别工作场景的控制方法和系统，该控制方法包括以下步骤：S1：机器人通过摄像头获取工作环境的环境图像；S2：机器人对环境图像进行处理，然后通过辅助装置获取工作环境中的人数；S3：若人数小于数量预设值，则进入步骤S1，若人数大于等于数量预设值，则进入步骤S4；S4：机器人进行行为判断，并根据行为判断的结果进行相应动作。机器人通过摄像头和辅助装置确定工作环境的人数来判断该工作环境是否是适合机器人工作的场景，机器人清扫时，不仅没有人阻挡清扫的地面，提高机器人的清扫效率，用户也不会被机器人打扰到，提高用户的使用体验。

Description

移动机器人识别工作场景的控制方法和系统
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种移动机器人识别工作场景的控制方法和系统。
背景技术
移动机器人在我们的生活中已经越来越常见了，在很多行业已经用于替代一些重复的劳动，例如酒店大堂自动清洁类机器人，机场自动消毒机器人等。这些类型的机器人，一般都采用的是固定时间清洁，有些可以设定在晚上，没有人的时候进行工作。但是有些类型的机器人，因为噪声原因不能在晚上运行，就需要在白天进行工作，例如酒店工作的清洁机器人。而这些机器人上会设置很多传感器，用来检测障碍物，进行躲避，但是不能够识别出当前的工作场景是否适合进行工作，例如酒店突然来了一个旅行团，有很多人会聚集一段时间进行登记入住，如果机器人这个时候进行清扫，机器人只会将客人当作障碍物，这时不仅清扫效率低下而且机器人还会影响客人的活动。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种移动机器人识别工作场景的控制方法和系统，机器人可以有效识别该场景是否适合机器人进行工作，使机器人在适合的场景进行工作，提高机器人的清扫效率。本发明的具体技术方案如下：
一种移动机器人识别工作场景的控制方法，该控制方法包括以下步骤：S1：机器人通过摄像头获取工作环境的环境图像；S2：机器人对环境图像进行处理，然后通过辅助装置获取工作环境中的人数；S3：若人数小于数量预设值，则进入步骤S1，若人数大于等于数量预设值，则进入步骤S4；S4：机器人进行行为判断，并根据行为判断的结果进行相应动作；其中，所述相应动作包括暂停工作、返回充电座或在充电座中延时工作。机器人通过摄像头和辅助装置确定工作环境的人数来判断该工作环境是否是适合机器人工作的场景，并根据自身的位置来确定自身是返回充电座、暂停工作还是延时工作，机器人清扫时，不仅没有人阻挡清扫的地面，提高机器人的清扫效率，用户也不会被机器人打扰到，提高用户的使用体验。
于本发明的一个或多个方案中，步骤S1中，机器人接收开始工作的预设命令，控制摄像头获取工作环境的环境图像至机器人结束工作。机器人在工作时会持续获取环境图像和环境信息来判断该工作环境的人数，进而采取相应的操作，灵活性高。
于本发明的一个或多个方案中，步骤S2中，机器人将获取的环境图像和预先获取的没有行人的环境图像通过帧差法分离出具有行人的运动区域，然后对运动区域进行分割和标志，并统计运动区域的数量。
于本发明的一个或多个方案中，步骤S2中，所述辅助装置为3d信息采集传感器，机器人预先构建没有行人的三维地图，通过三维地图记录工作环境的三维特征，机器人通过运动区域中的三维深度变化来获取运动区域中的区块，将区块的人数作为环境图像的人数。
于本发明的一个或多个方案中，步骤S4中，机器人进行行为判断时，若机器人位于充电座中，则机器人在充电座中延时工作。
于本发明的一个或多个方案中，步骤S4中，机器人进行行为判断时，若机器人正在进行工作，则机器人获取自身与充电座之间的距离，若距离大于等于距离预设值，机器人暂停工作；若距离小于距离预设值，机器人返回充电座。机器人根据自身的位置来进行相应动作，灵活性高。
于本发明的一个或多个方案中，步骤S4中，机器人位于充电座时，会通过旋转激光检测工作环境中是否有行人。
于本发明的一个或多个方案中，机器人通过旋转激光检测弓字环境时，通过轮廓匹配来判断工作环境中是否有行人。机器人在充电座时会通过旋转激光对工作环境进行二重检测，提高检测结果的准确度。
一种移动机器人识别工作场景的系统，该系统通过上述的识别工作场景的控制方法来识别工作场景，包括移动机器人、摄像头和辅助装置，所述移动机器人顶部设有旋转激光，所述摄像头和辅助装置组合设置且与移动机器人分开设置。将摄像头和辅助装置分开设置，防止摄像头和辅助装置被遮挡，无法有效工作。
于本发明的一个或多个方案中，所述辅助装置为3d信息采集传感器或者人体红外相机。
附图说明
图1为本发明的移动机器人识别工作场景的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。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的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，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，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照附图1可知，一种移动机器人识别工作场景的控制方法，该控制方法包括以下步骤：S1：机器人通过摄像头获取工作环境的环境图像；S2：机器人对环境图像进行处理，然后通过辅助装置获取工作环境中的人数；S3：若人数小于数量预设值，则进入步骤S1，若人数大于等于数量预设值，则进入步骤S4；S4：机器人进行行为判断，并根据行为判断的结果进行相应动作；其中，所述相应动作包括暂停工作、返回充电座或在充电座中延时工作。机器人通过摄像头和辅助装置确定工作环境的人数来判断该工作环境是否是适合机器人工作的场景，并根据自身的位置来确定自身是返回充电座、暂停工作还是延时工作，不仅机器人清扫时没有人阻挡清扫的地面，提高机器人的清扫效率，用户也不会被机器人打扰到，提高用户的使用体验。
作为其中一种实施例，机器人接收开始工作的预设命令，控制摄像头获取工作环境的环境图像至机器人结束工作。机器人在工作时会持续获取环境图像和环境信息来判断该工作环境的人数，进而采取相应的操作，灵活性高。机器人将获取的环境图像和预先获取的没有行人的环境图像通过帧差法分离出具有行人的运动区域，然后对运动区域进行分割和标志，并统计运动区域的数量。所述辅助装置为3d信息采集传感器，机器人预先构建没有行人的三维地图，通过三维地图记录工作环境的三维特征，机器人通过运动区域中的三维深度变化来获取运动区域中的区块，将区块的人数作为环境图像的人数。
作为其中一种实施例，机器人进行行为判断时，若机器人位于充电座中，则机器人在充电座中延时工作。机器人进行行为判断时，若机器人正在进行工作，则机器人获取自身与充电座之间的距离，若距离大于等于距离预设值，机器人暂停工作；若距离小于距离预设值，机器人返回充电座。机器人根据自身的位置来进行相应动作，灵活性高。
作为其中一种实施例，机器人位于充电座时，会通过旋转激光检测工作环境中是否有行人。机器人通过旋转激光检测弓字环境时，通过轮廓匹配来判断工作环境中是否有行人。机器人在充电座时会通过旋转激光对工作环境进行二重检测，提高检测结果的准确度。
一种移动机器人识别工作场景的系统，该系统通过上述的识别工作场景的控制方法来识别工作场景，包括移动机器人、摄像头和辅助装置，所述移动机器人顶部设有旋转激光，所述摄像头和辅助装置组合设置且与移动机器人分开设置。将摄像头和辅助装置分开设置，防止摄像头和辅助装置被遮挡，无法有效工作。所述辅助装置为3d信息采集传感器或者人体红外相机。
移动机器人的工作流程：移动机器人根据预设命令开始工作，接收摄像头和辅助装置获取的图像和信息，对图像和信息进行处理来获取工作环境的行人数量，在根据行人的数量来决定进行工作还是暂停工作，在获取行人数量时，机器人还会根据旋转激光来获取工作环境的行人数量，与通过摄像头和辅助装置获取的行人数量作比较。机器人在工作时，当检测到工作环境的人数超过数量预设值，就会判断该工作环境为不适合工作的场景，然后根据自身与充电座的距离来停止工作或返回充电座至工作环境中的人数较少时，再次工作。
在说明书的描述中，参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显的效果和实用效力。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。

Claims (3)

1.一种移动机器人识别工作场景的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：
S1：机器人通过摄像头获取工作环境的环境图像；
S2：机器人对环境图像进行处理，然后通过辅助装置获取工作环境中的人数；
其中，机器人将获取的环境图像和预先获取的没有行人的环境图像通过帧差法分离出具有行人的运动区域，然后对运动区域进行分割和标志，并统计运动区域的数量；
所述辅助装置为3d信息采集传感器，机器人预先构建没有行人的三维地图，通过三维地图记录工作环境的三维特征，机器人通过运动区域中的三维深度变化来获取运动区域中的区块，将区块的人数作为环境图像的人数；
S3：若人数小于数量预设值，则进入步骤S1，若人数大于等于数量预设值，则进入步骤S4；
S4：机器人进行行为判断，并根据行为判断的结果进行相应动作；
机器人进行行为判断时，若机器人正在进行工作，则机器人获取自身与充电座之间的距离，若距离大于等于距离预设值，机器人暂停工作；若距离小于距离预设值，机器人返回充电座；
机器人进行行为判断时，若机器人位于充电座中，则机器人在充电座中延时工作；
机器人位于充电座时，会通过旋转激光检测工作环境中是否有行人；
机器人通过旋转激光检测工作环境时，通过轮廓匹配来判断工作环境中是否有行人；
其中，所述相应动作包括暂停工作、返回充电座或在充电座中延时工作。
2.根据权利要求1所述的移动机器人识别工作场景的控制方法，其特征在于，步骤S1中，机器人接收开始工作的预设命令，控制摄像头获取工作环境的环境图像至机器人结束工作。
3.一种移动机器人识别工作场景的系统，该系统通过权利要求1至2任一项所述的识别工作场景的控制方法来识别工作场景，其特征在于，包括移动机器人、摄像头和辅助装置，所述移动机器人顶部设有旋转激光，所述摄像头和辅助装置组合设置且与移动机器人分开设置，用于获取工作环境的环境图像和环境信息。
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