CN113319859B - 一种机器人示教方法、系统、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种机器人示教方法、系统、装置及电子设备，控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点；控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体，完成初始点‑关键路径点‑末点的运输任务。同时，通过对物体进行视觉追踪、定位，将示教路径转化为可以复现复杂和安全轨迹的机器人程序，保证了初始点的成功获取，也可以保证机器人完成操作人员示教的相关任务，在末点也能对姿态进行校正，从而完成放置等任务。本发明无需复杂的编程，降低了对操作人员专业性的要求，大大提高了编程效率。

Description

一种机器人示教方法、系统、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及机器人以及人机交互技术领域，具体而言，涉及一种机器人示教方法、系统、装置及电子设备。

背景技术

随着近年来机器人领域的迅猛发展，工业机器人已经成为了上下料，码垛，喷涂，焊接，装配等工作生产线中的主力军。与人工相比，工业机器人精度高，节拍快，可重复性强，出错率低，而且不知疲倦，可以出色完成诸多日常生产任务。因此，人机便捷交互和快速编程成为了人们关注的焦点。

传统的机器人组成的生产线是通过手动编程后运行的，适用于在固定的工作场景中，有经验的操作人员使用示教盒来对机器人进行编程，从而完成指定的运输任务。一旦物件的初始位置发生变化，机器人便无法正确的完成运输任务，此时由于任务调整，就需要专业的工程师对程序进行重新调整，维护成本极高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种机器人示教方法、系统、装置及电子设备，用以解决传统机器人采用手动编程导致的一旦物件的初始位置发生变化，机器人便无法正确的完成运输任务的问题。

本申请实施例提供了的一种机器人示教方法，包括：

控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教；

同时，记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点；

控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体。

现有技术在固定的工作场景中，操作人员使用示教盒对机器人进行编程以完成指定任务，但在工件的始末位置发送变化时，无法正确工作。而，本申请实施例的一种机器人示教方法，通过示教得到了关键路径点，能够发送控制指令来控制机器人获取、移动物体，完成初始点-关键路径点-末点的运输任务。

在一些具体的实施例中，记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点，包括：

采集物体在移动过程中的一系列像素图和深度图；

根据所述一系列像素图和深度图确定所述轨迹信息；

根据所述像素图和所述深度图，提取所述关键路径点；

控制机器人在实际初始点获取物体，包括：利用相机视觉定位物体的实际初始点。

现有技术以示教编程为主，通过点位示教对操作工件或工作台进行定位，依据已对点的定位结合示教盒中的路点控制，直线控制，曲线控制等已提供的控制模式来完成指定轨迹的作业任务。而，本申请实施例利用视觉追踪技术，进行追踪或定位，可以快速、方便的进行示教和自动执行控制指令，降低工业机器人的使用门槛并高效准确的完成运输任务。

在一些具体的实施例中，根据像素图和深度图，提取关键路径点，包括：

获取事先对相机进行标定得到的标定结果；

通过设置HSV阈值生成物体的掩膜；

根据掩膜，对相机视觉追踪物体得到的像素图进行切割，分割出物体的区域，并得到物体的二维像素坐标；

根据物体的二维像素坐标，对相机视觉追踪物体得到的深度图读取深度值，根据标定结果通过坐标变化得到物体的三维像素坐标；

从一系列所述三维像素坐标中提取所述关键路径点。

本申请实施例中通过相机视觉追踪物体，得到物体的实时的三维像素坐标，即得到了物体的轨迹信息。

在一些具体的实施例中，所述从一系列所述三维像素坐标中提取所述关键路径点，包括：对一系列所述三维像素坐标，通过插值算法提取多个关键路径点。

本申请实施例中，对示教得到的轨迹信息通过插值算法提取关键路径点，使后续实际执行运输任务的路径更平滑且更稳定。

在一些具体的实施例中，在移动至末点放置物体之前，所述方法还包括：

设置物体在末点处的末点位姿；

所述移动至所述末点放置物体，包括：

在末点处，控制机器人将物体的三维像素坐标调整至末点位姿，完成放置。

本申请实施例的一种机器人示教方法，使机器人完成操作人员示教的相关任务的同时，在末点也能对姿态进行校正，从而完成放置任务。

在一些具体的实施例中，设置物体在末点处的末点位姿，包括：

在末点处，根据物体中心的二维像素坐标，在像素图和深度图中得到感兴趣区域的点云信息；

根据物体的三维像素坐标与感兴趣区域的点云信息，进行迭代最近点配准，获取并设置末点位姿。

本申请实施例中，末点位姿在示教过程中直接得到并进行相关设置，使机器人完成操作人员示教的相关任务的同时，在末点也能对姿态进行校正，从而完成放置任务。

在一些具体的实施例中，控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体，包括：

将多个关键路径点距离末点由远及近顺序排列；

找出多个关键路径点中位于实际初始点至末点方向上的首个关键路径点；

控制机器人在实际初始点获取物体，经过首个关键路径点及其之后的关键路径点，再移动至末点放置物体。

在一些具体的实施例中，控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体，包括：

将多个关键路径点距离末点由远及近顺序排列；

找出多个关键路径点中与实际初始点距离低于设定阈值的至少一个相邻关键路径点；根据实际情况选择其中一个相邻关键路径点，保证初始点至该点无阻挡，若均有阻挡，则扩大设定阈值重新选择一个相邻关键路径点；

控制机器人在实际初始点获取物体，经过一个相邻关键路径点及该相邻关键路径点之后的关键路径点，再移动至末点放置物体。

本申请实施例的一种机器人示教方法，在保证路径可用的前提下，尽可能的缩短运输距离，以达到节约时间，减少能耗，提高工作效率的目的。

本申请实施例提供了的一种机器人示教系统，包括；

相机模组，用于采集物体在移动过程中的一系列像素图和深度图；

控制主机，与所述相机模组通讯连接，用于控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教，根据所述一系列像素图和深度图确定所述轨迹信息，根据所述像素图和所述深度图，提取所述关键路径点，以及控制所述机器人获取物体，移动物体经所述关键路径点后，移动至所述末点放置物体。

本申请实施例提供了的一种机器人示教装置，包括：

第一控制模块，用于控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教；

关键路径点提取模块，用于记录移动过程中的轨迹信息，从所述轨迹信息中提取出多个关键路径点；

第二控制模块，用于控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体。

本申请实施例提供了的一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，机器可读指令被处理器执行时执行如以上任一的一种机器人示教方法。

本申请实施例提供了的一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如以上任一的一种机器人示教方法。

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示教方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的视觉追踪的流程图；

图3为本申请实施例提供的末点位姿调整的流程图；

图4为本申请实施例提供的末点位姿设置的流程图；

图5为本申请实施例提供的缩短路径执行任务的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种机器人示教系统的结构框图；

图7为本申请实施例提供的一种机器人示教装置的结构框图；

图8为本申请实施例提供的另一种机器人示教系统的结构框图；

图9为本申请实施例提供的机器人示教系统的工作流程图；

图10本申请实施例提供的另一缩短路径执行任务的流程图。

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。

本申请提供一种机器人示教方法，通过示教得到了机器人作业路径上的关键路径点，进而在作业物件的初始位置发送变化后，机器人依然根据关键路径点运动，完成作业。该示教方法可以应用与对运输物体的机器人进行示教，这些机器人可以但不限于机械臂、AGV、叉车机器人等，机器人运输的物体可以为球状物体、也可以为块状物体，或其他形状的物体。这些物体可以是工件、货物或建筑材料等。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种机器人示教方法，包括以下步骤101-103：

步骤101控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教。

步骤102记录示教的移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点。

步骤103控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体。

上述机器人示教方法，可以由用于控制机器人的外部控制设备(以下简称：控制主机)执行，也可以由机器人自身的控制器执行。下面先介绍第一种应用场景，由控制主机执行的情形。

步骤101中，可以由人工操作控制主机向机器人发送指令，实现对机器人的控制；或者，控制主机接收外部指令，根据外部指令来向机器人发送指令，实现对机器人的控制。

步骤101中确定物体移动的轨迹信息可以由多种实现方式，其一，控制主机可以接收相机模组采集的物体移动过程中图像，进而根据图像确定物体移动的轨迹信息。其二，控制主机实时或周期性接收机器人返回的位置信息(如GPS数据)，根据接收的位置信息确定机器人的轨迹信息。

步骤103中，控制主机在控制机器人运输物体时，若物体的初始位置不是示教初始点，控制主机可以控制机器人经由步骤102中从轨迹信息中提取的关键路径点运动，直至运动至末点，放置物体，完成物体运输。

下面介绍第二种应用场景，由机器人的控制器执行上述示教方法的情形。第二种应用场景与第一种应用场景的关键不同之处在于，轨迹信息以及关键路径点由机器人来确定，确定之后，机器人自己可以在无需外部的控制主机的指示下，实现物体的初始位置不是示教初始点情况下的物体运输。

具体的，在步骤101中，机器人在控制主机的指示下完成示教。步骤102中，若采用前述根据图像的方式确定轨迹信息，则图像可以由机器人自身的相机采集，也可以由外部的相机模组采集并发送给机器人，机器人的图像处理模组(可以与控制器集成在一起)根据图像确定轨迹信息以及根据轨迹信息确定关键路径点。在步骤103中，机器人在实际运输物体的过程中，若识别出物体的初始位置不是示教初始点，可以经由步骤102中从轨迹信息中提取的关键路径点运动，直至运动至末点，放置物品，完成物体运输。

上述技术方案，通过示教得到了轨迹信息并提取关键路径点，能够发送控制指令来控制机器人获取、移动物体，完成初始点-关键路径点-末点的运输任务，使物体能够按照想要的轨迹移动，解决了现有技术中在被运输物体的初始位置发生变化时，无法正确工作的问题。

下面以由控制主机执行示教方法的第一种应用场景来详细描述示教方法一些可选的实施方式，应理解，介绍的方案同样适用于由机器人的控制器执行示教方法的第二种应用场景。

在一个具体的实施例中，采用相机模组(其包含相机和视觉传感器)对物体进行追踪、定位。那么步骤102中，记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点，具体包括：利用相机模组来视觉追踪物体，采集物体在移动过程中的一系列像素图和深度图，该一系列像素图和深度图中包含了物体的轨迹信息，然后，根据轨迹信息，提取轨迹上的关键路径点。

因为采用了相机模组，在步骤103中，控制机器人在实际初始点获取物体，具体包括：利用相机模组来视觉定位物体的实际初始点，并控制机器人在实际初始点获取物体。

相较于现有技术以示教编程为主，通过点位示教对操作工件或工作台进行定位，依据已对点的定位结合示教盒中的路点控制，直线控制，曲线控制等已提供的控制模式来完成指定轨迹的作业任务，本申请实施例利用视觉传感器和相机模组，进行追踪或定位，可以快速、方便的进行示教和自动执行控制指令，降低工业机器人的使用门槛并高效准确的完成运输任务。

除了通过相机模组进行视觉追踪定位，也可以采用雷达来获取物体的位置，在另一个具体的实施例，在步骤102中，记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点，具体包括：采用雷达实时检测移动过程中物体的位置，并经坐标转换，得到轨迹的轨迹信息，再从轨迹信息的轨迹上提取关键路径点；

进而，在步骤103中，控制机器人在实际初始点获取物体，具体包括：利用雷达定位物体的实际初始点，并控制机器人在实际初始点获取物体。

下面以采用相机模组追踪定位物体的情形描述示教方法一些可选的实施方式，应理解，介绍的方案同样适用于采用雷达来获取物体位置的应用场景。

在采用相机模组的情形下，示教方法一种可选的实施方式，请参照图2，图2为“根据像素图和深度图，提取关键路径点”的详细实施步骤201-204：

步骤201获取事先对相机进行标定得到的标定结果。

步骤202通过设置HSV阈值生成物体的掩膜。

步骤203根据掩膜，对相机视觉追踪物体得到的像素图进行切割，分割出物体的区域，并得到物体的二维像素坐标。

步骤204根据物体的二维像素坐标，对相机视觉追踪物体得到的深度图读取深度值，根据标定结果通过坐标变化得到物体的三维像素坐标。

因此，本申请实施例中通过相机视觉追踪物体，得到物体的实时的三维像素坐标，即得到了物体的轨迹信息。

具体的，步骤202的具体实施方式为：将从相机获取的实时像素图像进行高斯滤波去除噪音点，然后将图像转换到HSV空间，并通过HSV阈值可视化界面对图像进行调整，直到图像中只保留所需追踪物体的区域，图片调整好后，自动记录HSV阈值信息，以生成物体的掩膜。

步骤203的具体实施方式为：根据步骤202得到的掩膜，对像素图像中除物体以外的场景进行掩膜操作。提取物体轮廓信息，计算轮廓面积，轮廓中心点，将轮廓中心点和轮廓面积作为话题发布到控制主机中。

步骤204的具体实施方式为：将相机实时获取的深度图与像素图对齐，使用以物体中心点二维像素坐标为中心的7*7核，读取深度值，并求均值，其中，若某个深度值过近或过远则将其剔除，若前后两帧的深度均值偏差过大，则沿用上一时刻的深度信息，将所提取的物体三维实时坐标通过标定好的坐标关系，转换到机器人坐标系下，发布到控制主机中。

在另一些实施例中，示教方法还具有在末点放置物体时调整其位姿的方法步骤，请参照图3，图3为一种机器人示教方法在末点处进行姿态调整的具体步骤301-302：

步骤301在实际放置物体之前，设置好物体在末点处的末点位姿。

步骤302在末点处，控制机器人将物体的三维像素坐标调整至末点位姿，完成放置。

因此，本申请实施例的一种机器人示教方法还具有位姿调整流程，使机器人完成操作人员示教的相关任务的同时，在末点也能对姿态进行校正，从而完成放置任务。

具体的，在一个具体的实施方式中，末点位姿可以在示教过程中自动进行设置，请参照图4，图4为生成末点位姿的方法，即步骤401-402：

步骤401在末点处，根据物体中心的二维像素坐标，在像素图和深度图中得到感兴趣区域的点云信息。

步骤402根据物体的三维像素坐标与感兴趣区域的点云信息，进行迭代最近点配准，获取并设置末点位姿。

因此，本申请实施例中，末点位姿在示教过程中直接得到并进行相关设置，使机器人完成操作人员示教的相关任务的同时，在末点也能对姿态进行校正，从而完成放置任务。

在另一个具体的实施方式中，在实际放置物体之前，通过触摸屏或其他输入设备，操作人员直接在控制主机中进行末点位姿的设置，例如调用历史的末点位姿参数的记录，或输入新的末点位姿参数。

在上述的实施例中，通常的，轨迹信息即物体的轨迹，其由连续或非连续的空间坐标点组成，因此，对轨迹信息，通过插值算法即可提取多个关键路径点。

因此，对示教得到的轨迹信息通过插值算法提取关键路径点，使后续实际执行运输任务的路径更平滑且更稳定。

在一个具体的实施例中，在实际初始点偏移到两个关键路径点之间时，请参照图5，图5为步骤103“控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体”的优选方案，具体步骤501-503：

步骤501将多个关键路径点距离末点由远及近顺序排列。

步骤502找出多个关键路径点中与实际初始点距离低于设定阈值的至少一个相邻关键路径点；根据实际情况选择其中一个相邻关键路径点，保证初始点至该点无阻挡，若均有阻挡，则扩大设定阈值重新选择一个相邻关键路径点。

步骤503控制机器人在实际初始点获取物体，经过一个相邻关键路径点及该相邻关键路径点之后的关键路径点，再移动至末点放置物体。

因此，本申请实施例的一种机器人示教方法，在保证路径可用的前提下，直接从实际初始点到最近的关键路径点出发，经后面关键路径点，不再经过前面的关键路径点，尽可能的缩短运输距离，以达到节约时间，减少能耗，提高工作效率的目的。

在另一个具体的实施例中，同样适用于在实际初始点偏移到两个关键路径点之间时，请参照图10，图10为步骤103“控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体”的另一个优选方案，具体步骤511-513：

步骤511将多个关键路径点距离末点由远及近顺序排列；

步骤512找出多个关键路径点中位于实际初始点至末点方向上的首个关键路径点；

步骤513控制机器人在实际初始点获取物体，经过首个关键路径点及其之后的关键路径点，再移动至末点放置物体。

因此，本申请实施例的一种机器人示教方法，能够从实际初始点到最近的关键路径点出发，经后面关键路径点，不再经过前面的关键路径点，尽可能的缩短运输距离，以达到节约时间，减少能耗，提高工作效率的目的。

基于与示教方法相同的发明构思，本申请的还提供了机器人示教系统的一些具体实施方式。

请参照图6，图6为本申请实施例提供了的一种机器人示教系统，具体包括相机模组601和控制主机602，相机模组601与控制主机602连接，控制主机602又与机器人603连接。

其中，相机模组601，用于视觉追踪物体，得到物体的像素图和深度图，以及视觉定位物体的实际初始点。控制主机602，用于控制机器人603在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教，并记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点，以及控制机器人603，在相机模组601视觉定位物体的实际初始点，获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体。并且，控制主机还能够设置末点位姿，在末点处控制主机控制机器人调整其姿态至末点位姿。

本实施例的一种机器人示教系统，操作人员在控制主机602，控制机器人603获取物体进行示教，并且控制主机602与相机模组601实时对物体进行2D及3D视觉追踪，通过坐标转换，辅助以视觉定位，将示教路径转化为可以复现复杂和安全轨迹的机器人程序，能够实现机器人603的离线示教。本示教系统无需昂贵的动觉捕捉设备，也无需贴码，即可保证实际初始点的成功获取，也可以保证机器人603完成操作人员示教的相关任务，在末点也能根据末点位姿对姿态进行校正，从而完成放置等任务。本实施例的一种机器人示教系统，无需复杂的编程，降低了对操作人员专业性的要求。

一个具体的实施例请参照图8，图8为本申请实施例提供的一种机器人示教系统，包括深度相机804(其内含视觉传感器)、ROS系统803(Robot Operating System，其为控制主机的软件系统)、机器人SDK801接口和机器人603。ROS系统803通过ROS的通信协议与深度相机804连接，ROS系统803通过机器人SDK801接口与机器人603连接。

其中，深度相机804用于拍摄物体的像素图和深度图。机器人603，用于获取、移动和放置物体。ROS系统803，用于发送控制指令至机器人603。

具体的，ROS系统803具有相机读取节点813和演示编程系统802，演示编程系统802又包括相机标定节点862、阈值生成节点812、视觉3D追踪节点852、视觉2D追踪节点822、视觉定位节点842和轨迹生成节点832。演示编程系统802利用视觉传感器实时追踪物体的轨迹路径。

本实施例中一种机器人示教系统的工作流程如图9所示：

开启ROS系统803，启动相机读取节点813，判定是否进行过相机的标定，若没有，则启动相机标定节点862进行标定，并发布标定信息。当有标定信息后，启动演示编程系统802，判定阈值文件是否存在，若不存在，则启动阈值生成节点812生成阈值文件(HSV阈值)并保存。当有阈值文件后，启动视觉2D追踪节点822获取物体的像素图，再启动视觉3D追踪节点852获取物体的深度图，启动视觉定位节点842定位物体，启动视觉轨迹生成节点832生成轨迹信息并保存。然后，选择开始执行物体的实际运输任务，开启机器人603，调用视觉定位节点842定位物体的实际初始点，调用轨迹执行程序，使物体沿轨迹执行任务，最后启动姿态调整节点，使物体在末点处能够按照末点位姿调整其姿态。上述示教阶段和执行节点均结束后，选择是否继续录制新的演示，若是，则回到启动演示编程系统802，进行下一次示教。

通过本实施例的机器人示教系统及工作流程，由操作人员获取物体进行示教，实时通过视觉传感器对物体进行2D及3D追踪，并通过坐标转换，辅助以视觉定位系统，将示教路径转化为可以复现复杂和安全轨迹的机器人程序，实现机器人603的离线示教，无需昂贵的动觉捕捉设备，整个追踪系统无需贴码，即可保证初始点的成功获取，也可以保证机器人603完成操作人员示教的相关任务，在末点也能对姿态进行校正，从而完成放置等任务。本实施例为工业机器人示教提供了一种简单且高效的方法，无需复杂的编程，降低了对操作人员专业性的要求，大大提高了编程效率，降低了在产线或任务变动时的重部署能力，对机器人技术的相关应用有着重要的意义。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了的一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，机器可读指令被处理器执行时执行如以上任一的一种机器人示教方法，例如：控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教；并，记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点；控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体。

基于与示教方法相同的发明构思，本申请的还提供了机器人示教装置的一些具体实施方式。

请参照图7，图7为本申请实施例提供了的一种机器人示教装置，具体包括关键路径点提取模块703，第一控制模块701和第二控制模块702。

其中，第一控制模块701，用于控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教；关键路径点提取模块703，用于记录移动过程中的轨迹信息，从所述轨迹信息中提取出多个关键路径点。第二控制模块702，用于控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了的一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如以上任一的一种机器人示教方法，例如：控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教；并，记录移动过程中的轨迹信息，从轨迹信息中提取出多个关键路径点；控制机器人在实际初始点获取物体，移动物体经至少一个关键路径点后，移动至末点放置物体。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人示教方法，其特征在于，包括：

控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教；并，

记录移动过程中的轨迹信息，从所述轨迹信息中提取出多个关键路径点；

控制所述机器人在实际初始点获取物体，移动物体经所述关键路径点后，移动至所述末点放置物体；

所述控制所述机器人在实际初始点获取物体，移动物体经所述关键路径点后，移动至所述末点放置物体，包括：

将所述多个所述关键路径点距离末点由远及近顺序排列；

找出所述多个所述关键路径点中位于所述实际初始点至所述末点的方向上首个关键路径点；

控制所述机器人在所述实际初始点获取物体，经过所述首个关键路径点及其之后的关键路径点，再移动至所述末点放置物体。

2.如权利要求1所述的机器人示教方法，其特征在于，所述记录移动过程中的轨迹信息，从所述轨迹信息中提取出多个关键路径点，包括：

采集物体在移动过程中的一系列像素图和深度图；

根据所述一系列像素图和深度图确定所述轨迹信息；

根据所述像素图和所述深度图，提取所述关键路径点。

3.如权利要求2所述的机器人示教方法，其特征在于，所述根据所述像素图和所述深度图，提取所述关键路径点，包括：

获取事先对相机进行标定得到的标定结果；

通过设置HSV阈值生成物体的掩膜；

根据所述掩膜对所述像素图进行切割，分割出物体的区域，并得到物体的二维像素坐标；

根据所述二维像素坐标，对所述深度图，读取深度值，根据所述标定结果通过坐标变化得到物体的三维像素坐标；

从一系列所述三维像素坐标中提取所述关键路径点。

4.如权利要求3所述的机器人示教方法，其特征在于，所述从一系列所述三维像素坐标中提取所述关键路径点，包括：对一系列所述三维像素坐标，通过插值算法提取多个关键路径点。

5.如权利要求3所述的机器人示教方法，其特征在于，在所述移动至所述末点放置物体之前，所述方法还包括：

设置物体在末点处的末点位姿；

所述移动至所述末点放置物体，包括：

在末点处，控制所述机器人将物体的三维像素坐标调整至所述末点位姿，完成放置。

6.如权利要求5所述的机器人示教方法，其特征在于，所述设置物体在末点处的末点位姿，包括：

在末点处，根据物体中心的二维像素坐标，在所述像素图和所述深度图中得到感兴趣区域的点云信息；

根据物体的所述三维像素坐标与感兴趣区域的所述点云信息，进行迭代最近点配准，获取并设置所述末点位姿。

7.一种机器人示教系统，其特征在于，包括；

相机模组，用于采集物体在移动过程中的一系列像素图和深度图；

控制主机，与所述相机模组通讯连接，用于控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教，根据所述一系列像素图和深度图确定轨迹信息，根据所述像素图和所述深度图，提取关键路径点，以及控制所述机器人获取物体，移动物体经所述关键路径点后，移动至所述末点放置物体；所述控制所述机器人在实际初始点获取物体，移动物体经所述关键路径点后，移动至所述末点放置物体，包括：

将多个所述关键路径点距离末点由远及近顺序排列；

找出所述多个所述关键路径点中位于所述实际初始点至所述末点的方向上首个关键路径点；

控制所述机器人在所述实际初始点获取物体，经过所述首个关键路径点及其之后的关键路径点，再移动至所述末点放置物体。

8.一种机器人示教装置，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于控制机器人在示教初始点获取物体，移动物体，直至移动至末点放置物体，以完成示教；并，

关键路径点提取模块，用于记录移动过程中的轨迹信息，从所述轨迹信息中提取出多个关键路径点；

第二控制模块，用于控制所述机器人在实际初始点获取物体，移动物体经所述关键路径点后，移动至所述末点放置物体；所述控制所述机器人在实际初始点获取物体，移动物体经所述关键路径点后，移动至所述末点放置物体，包括：

将所述多个所述关键路径点距离末点由远及近顺序排列；

找出所述多个所述关键路径点中位于所述实际初始点至所述末点的方向上首个关键路径点；

控制所述机器人在所述实际初始点获取物体，经过所述首个关键路径点及其之后的关键路径点，再移动至所述末点放置物体。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1-6任一所述的一种机器人示教方法。

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