CN113858206A - 机器人作业控制方法、机器人和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种机器人作业控制方法、机器人和计算机可读存储介质，机器人作业控制方法包括：获取作业位置；控制机器人移动至作业位置；根据机器人在作业位置的第一识别结果确定机器人的位置和/或机器人中机械臂的位姿，第一识别结果为机器人中相机对目标设备上标识的识别结果；控制机器人在位置和/或机械臂在位姿下对目标设备进行操作。通过机器人中相机对目标设备中标识的识别结果，对机器人的位置以及机械臂的位姿进行调整，从而实现机器人中各部件之间的协调控制，避免因为机器人中某一部件出现失误而导致整个机器人无法完成作业的情况，提高了机器人自动化作业的成功率。

Description

机器人作业控制方法、机器人和计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及自动化技术领域，尤其涉及一种机器人作业控制方法、机器人和计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的不断进步，人工逐渐被机器所取代。例如：采用机器人代替人工进行巡检、操作等自动化作业。

一般来说，机器人可以包括：移动底盘、相机、机械臂等部件。相机和机械臂分别安装于移动底盘上。当需要采用机器人进行自动化作业时，移动底盘可以根据作业信息移动至作业位置，进而相机在作业位置对目标设备进行识别，确定目标设备相对于机器人的位姿，进而机械臂基于该位姿在作业空间内进行操作。

然而，在采用机器人进行自动化作业的过程中，移动底盘、相机、机械臂等部件的功能相对独立，当移动底盘的定位出现较大误差时，会导致相机无法识别到目标设备，或者机械臂无法到达作业空间内进行操作，使得作业任务失败，进而降低机器人自动化作业的成功率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种机器人作业控制方法、机器人和计算机可读存储介质，以提高机器人作业的成功率。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面提供一种机器人作业控制方法，所述方法包括：获取作业位置；控制机器人移动至所述作业位置；根据所述机器人在所述作业位置的第一识别结果确定所述机器人的位置和/或所述机器人中机械臂的位姿，所述第一识别结果为所述机器人中相机对目标设备上标识的识别结果；控制所述机器人在所述位置和/或所述机械臂在所述位姿下对所述目标设备进行操作。

本申请第二方面提供一种机器人，所述机器人包括：移动底盘、云台、相机、机械臂和控制器；其中，所述控制器分别与所述移动底盘、所述云台、所述相机、所述机械臂相互通信，以执行第一方面中的方法。

本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质，包括：存储的程序；其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面中的方法。

相较于现有技术，本申请第一方面提供的机器人作业控制方法，在获取作业位置后，先控制机器人移动至作业位置，再根据机器人在作业位置的第一识别结果确定机器人的位置和/或机器人中机械臂的位姿，第一识别结果为机器人中相机对目标设备上标识的识别结果，进而控制机器人在该位置以及控制机械臂在该位姿下对目标设备进行操作。通过机器人中相机对目标设备中标识的识别结果，能够对机器人的位置以及机械臂的位姿进行调整，从而实现机器人中各部件之间的协调控制，使得机器人在定位出现误差等情况下，通过其中各部件之间的协调控制，仍然能够完成作业，避免因为机器人中某一部件出现失误而导致整个机器人无法完成作业的情况，提高了机器人自动化作业的成功率。

本申请第二方面提供的机器人、第三方面提供的计算机可读存储介质，与第一方面提供的机器人作业控制方法具有相同或相似的有益效果。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本申请实施例中机器人作业控制方法的应用场景架构示意图；

图2为本申请实施例中机器人作业控制方法的流程示意图一；

图3为本申请实施例中机器人作业控制方法的流程示意图二；

图4为本申请实施例中机器人的结构示意图一；

图5为本申请实施例中机器人的结构示意图二。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

图1为本申请实施例中机器人作业控制方法的应用场景架构示意图，参见图1所示，在该架构中，可以包括：机器人10和目标设备20。

其中，机器人10中可以包括：相机101和机械臂102。

相机101，相当于机器人10的眼睛，在机器人10对目标设备20进行作业时，可以用来确定目标设备20以及目标设备20中操作点的位置。在实际应用中，相机101可以是双光相机、可见光相机或者红外相机等。对于相机101的具体类型，此处不做限定。

机械臂102，相当于机器人10的手臂，机器人10可以通过机械臂102对目标设备20进行各种类型的操作。

其中，目标设备20中可以包括：标识201。

标识201，可以用来辅助机器人10确定目标设备20中操作点的位置，进而使得机器人10能够准确地在操作点对目标设备20进行操作。在实际应用中，标识201可以是二维码，也可以是各种特定符号、特定图片等具有指向性的标记。对于标识201的具体类型，此处不做限定。

接下来，对本申请实施例提供的机器人作业控制方法进行详细说明。

图2为本申请实施例中机器人作业控制方法的流程示意图一，参见图2所示，该方法可以包括：

S201：获取作业位置。

当需要控制机器人进行作业时，首先，需要获取作业位置，即需要知道使机器人运动至何处进行作业。

这里的作业位置可以是一个具体的坐标位置，也可以是环境地图中的某一块图像。当然，作业位置中还可以包括目标设备中标识的具体位置或者机械臂在目标设备上具体的操作位置。对于作业位置的具体内容，此处不做限定。

在具体实施过程中，可以通过作业分发系统自动将作业位置发送给机器人，也可以是机器人主动向作业分发系统获取作业位置。对于机器人获取作业位置的具体方式，此处不做限定。

这里需要说明的是，本申请实施例所述方法的执行主体可以是位于机器人内的控制器，也可以是与机器人分离设置的控制器。当控制器与机器人分离设置时，控制器在获取到作业位置，并生成相应的控制信号后，可以通过无线网络将控制信号发送至机器人，以控制机器人进行作业。

S202：控制机器人移动至作业位置。

在获取到作业位置后，即知道了需要使机器人移动至作业位置进行相应的作业，进而控制机器人移动至作业位置，准备进行作业。

这里需要说明的是，在获取到作业位置后，可以立即控制机器人移动至作业位置，以使机器人尽快完成相应的作业。也可以在一段时间后(例如：预设时长后、机器人完成上一任务后)控制机器人移动至作业位置，以使机器人全面完成各项作业。对于获取作业位置后，控制机器人移动至作业位置的时机，此处不做限定。

S203：根据机器人在作业位置的第一识别结果确定机器人的位置和/或机器人中机械臂的位姿，第一识别结果为机器人中相机对目标设备上标识的识别结果。

机器人到达作业位置后，机器人中的相机需要对目标设备上的标识进行识别，即得到第一识别结果，以确定机器人是否到达了正确的作业位置以及机器人中的机械臂在什么位姿下对目标设备进行操作。

一般来说，只要机器人能够到达作业位置(允许存在误差)，机器人中的相机都能够识别到目标设备中的标识。即便机器人中的相机在当前姿态下未识别到目标设备的标识，通过相机的转动，也能够在某一姿态下识别到目标设备的标识。

这里需要说明的是，在机器人中，可以安装有云台，进而将相机安装与云台上。这样，通过云台的转动，就能够带动相机转动。

通过第一识别结果，能够获得目标设备的标识相对于相机的位姿。而机器人中相机相对于机械臂的位姿在机器人组装完成后就能够获知。因此，通过第一识别结果，就能够获得目标设备的标识相对于机械臂的位姿。并且，机器人中机械臂的工作范围在机器人组装完成后也能够获知。因此，根据目标设备的标识相对于机械臂的位姿以及机械臂的工作范围，就能够获知机器人作业的准确位置。

如果机器人当前所处的位置不是上述准确位置，说明机器人在此位置下，机械臂无法触碰到目标设备，进而无法进行作业，那么就需要控制机器人移动至上述准确位置。而如果机器人当前所处的位置就是上述准确位置，说明机器人在此位置下，机械臂能够触碰到目标设备，进而能够进行作业，那么就无需再次控制机器人移动，而是根据上述确定的目标设备的标识相对于机器人中机械臂的位姿确定机械臂的位姿，以使机械臂在此位姿下进行作业。

这里需要说明的是，根据第一识别结果可以确定机器人的位置和机器人中机械臂的位姿中的任意一个或者两个。对于根据第一识别结果确定的信息的数量，此处不做限定。

S204：控制机器人在位置和/或机械臂在位姿下对目标设备进行操作。

在确定了机器人的位置和机器人中机械臂的位姿后，如果机器人当前不在上述位置，或者机械臂并没有处于上述位姿，那么就控制机器人移动至上述位置，或者控制机械臂变换至上述位姿。反之，则无需控制机器人或机械臂移动。进而，控制机器人在此位置以及机械臂在此位姿下对目标设备进行操作。

由上述内容可知，本申请实施例提供的机器人作业控制方法，在获取作业位置后，先控制机器人移动至作业位置，再根据机器人在作业位置的第一识别结果确定机器人的位置和/或机器人中机械臂的位姿，第一识别结果为机器人中相机对目标设备上标识的识别结果，进而控制机器人在该位置以及控制机械臂在该位姿下对目标设备进行操作。通过机器人中相机对目标设备中标识的识别结果，能够对机器人的位置以及机械臂的位姿进行调整，从而实现机器人中各部件之间的协调控制，使得机器人在定位出现误差等情况下，通过其中各部件之间的协调控制，仍然能够完成作业，避免因为机器人中某一部件出现失误而导致整个机器人无法完成作业的情况，提高了机器人自动化作业的成功率。

进一步地，作为对图2所示方法的细化和扩展，本申请实施例还提供了一种机器人作业控制方法。图3为本申请实施例中机器人作业控制方法的流程示意图二，参见图3所示，该方法可以包括：

S301：获取作业位置和作业类型。

这里获取作为位置的具体方式与上述步骤S201相同，此处不再赘述。

而作业类型，一般是指需要控制机器人进行自动作业的具体内容。例如：点击、拧螺丝等。对于作业类型的具体内容，需要根据对目标设备进行的具体操作确定，此处不做限定。

这里需要说明的是，获取作业位置以及获取作业类型可以是同时获取的。例如：将作业位置和作业类型打包为作业信息，一并发送至机器人。当然，获取作业位置以及获取作业类型也可以不是同时获取的。例如：先将作业位置发送至机器人，待机器人移动至作业位置后，再将作业类型发送至机器人。对于获取作业位置以及获取作业类型的先后顺序，此处不做限定。

S302：控制机器人移动，并判断机器人是否到达作业位置。若否，则执行S303；若是，则执行S304。

具体来说，步骤S302可以包括：

步骤A1：获取环境地图。

这里的环境地图可以是指目标设备所在区域的三维立体图像。在该环境地图中，包含有目标设备及其周围物体实际的轮廓和位置关系。

步骤A2：控制机器人移动，并获取机器人中激光雷达扫描的激光点云。

在机器人中，安装有激光雷达。激光雷达可以在机器人移动的过程中，对机器人周围的环境进行扫描，从而形成激光点云。

步骤A3：根据激光点云和环境地图的匹配结果判断机器人移动至作业位置。

在机器人移动的过程中，激光雷达能够对机器人周围的环境进行扫描，得到激光点云。进而将激光点云与环境地图进行对比，激光点云能够与环境地图中的部分内容匹配，从而将环境地图中匹配到的位置作为该机器人当前移动的位置。再判断机器人当前的位置是否为作业位置。若是，则确定机器人已移动至作业位置，此时机器人可以停止移动。若否，则确定机器人还未移动至作业位置，此时控制机器人继续移动，直到确定机器人移动至作业位置为止。

S303：控制机器人继续移动。

具体来说，可以通过机器人中的自主导航，使得机器人继续移动。然后再次执行S302。

S304：控制机器人中的相机在作业位置进行扫描，得到第二识别结果。

机器人到达作业位置后，机器人中的相机就能够对其视野范围内的物体进行扫描，从而得到第二识别结果。在第二识别结果中，可以包括扫描到目标设备中的标识和没有扫描到目标设备中的标识这两个结果中的一个。

一般来说，在机器人获得作业信息后，可以从作业信息中获取标识在目标设备上的具体位置，进而在机器人中的相机进行扫描前，事先将相机的视角转移到能够扫描到目标设备中标识的方向。这样，机器人在作业位置上，其中的相机就能够扫描到目标设备上的标识。

而如果机器人事先并未获得标识在目标设备上的具体位置，或者机器人停留的位置有偏差，那么机器人中的相机可能就无法扫描到目标设备中的标识，即第二扫描结果为未识别到目标设备上的标识。

S305：基于第二识别结果判断相机是否扫描到目标设备上的标识。若是，则执行S306；若否，则执行S304，直到第二识别表示扫描到标识为止。

当第二识别结果表示相机扫描到目标设备上的标识时，说明当前能够通过相机确定目标设备上标识相对于机器人的位姿，进而将相机当前的姿态确定为相机最终的姿态。而当第二识别结果表示相机未扫描到目标设备上的标识时，需要调整相机的姿态，以使相机能够扫描到目标设备上的标识，进而将相机能够扫描到标识时的姿态确定为相机最终的姿态。

在第二识别结果表示相机未扫描到标识，需要调整相机姿态，以确定相机最终姿态的情况下，具体可以包括：

步骤B1：控制相机从预设姿态开始，呈“弓”字型转动，直到相机识别到目标设备的标识时，控制相机停止转动。

这里的预设姿态可以是相机所能够转动到的任意一个姿态。例如：向左上方能够转动到的最大位置对应的姿态，初始位置对应的姿态，等等。

控制相机从预设姿态开始，呈“弓”字型转动。这样，能够全面地对目标设备上的标识进行扫描，避免遗漏，提高扫描的成功率。

步骤B2：将相机停止转动后的位姿确定为机器人中相机的姿态。

S306：确定目标设备上的标识相对于机械臂的位姿。

具体来说，步骤S306可以包括：

步骤C1：获取机械臂相对于相机的第三位姿。

在机器人组装完成后，机器人中相机与机械臂的相对位置已确定，因此，可以从机器人的配置参数中获得机械臂相对于相机的位姿，即第三位姿。

步骤C2：获取目标设备的标识相对于相机的第一位姿。

也就是说，相机对目标设备上的标识进行扫描，而从相机中可以获得目标设备上的标识相对于相机的位姿，即第一位姿。

步骤C3：根据第一位姿和第三位姿确定目标设备的标识相对于机械臂的第四位姿。

根据第一位姿和第三位姿确定第四位姿实质上就是向量转换的过程，此处不再赘述。

S307：判断目标设备上的操作区域是否位于机械臂的工作范围内。若是，则执行S308；若否，则执行S303。

具体来说，步骤S307可以包括：

步骤D1：获取机械臂的工作范围。

在机器人设计完成后，机器人中安装的机械臂最大能够活动的位置也已经确定。即，可以从机器人的设计参数中获得机器人中机械臂的工作范围。

步骤D2：根据第四位姿和工作范围确定目标设备上的操作区域是否位于机械臂的工作范围内。

在这里，目标设备的操作区域即是机械臂需要对目标设备进行操作的具体位置。但是，目标设备的操作区域是不允许存在标识的。因此，为了使得机器人能够获知需要对目标设备上具体哪个位置进行操作，就在目标设备的操作区域旁设置一个标识，以通过该标识提示机器人需要在目标设备上的何位置进行操作。

仍参见图1所示，目标设备20中的操作区域202就是实际上需要被操作的位置，而标识201就位于操作区域202的一旁。在获得标识201相对于相机101的位姿后，通过向量叠加，就可以获得操作区域202相对于相机101的位姿，从而实现对目标区域202的操作。

在实际应用中，上述标识可以是二维码，也可以是其它具有指示作用的图标。对于标识的具体内容，此处不做限定。

对于步骤D2，也就是说，通过目标设备上的标识相对于机械臂的位姿确定目标设备的操作区域相对于机械臂的位姿，进而判断目标设备的操作区域是否位于机械臂当前的工作范围内。

当确定目标设备的操作区域位于机械臂当前的工作范围内时，说明机器人在当前的位置下，其上的机械臂通过移动就可以对目标设备的操作区域进行操作，那么就无需再移动机器人，并将机器人当前的位置确定为机器人最终的位置。而当确定目标设备的操作区域并不位于机械臂当前的工作范围内时，说明机器人在当前的位置下，其上的机械臂通过移动也无法对目标设备的操作区域进行操作，那么就需要根据目标设备的操作区域与机械臂当前的工作范围的差异确定机器人移动的方向和距离，进而再次控制机器人移动，并将机器人移动后的位置作为机器人最终的位置。

具体来说，可以将机器人中足式底盘的接口向控制器开放，通过控制器，可以控制足式底盘站立，匍匐，扭转，及全向运动，从而实现机器人位置的调节。

S308：确定目标设备上的标识相对于机械臂中操作端的位姿增量。

具体来说，步骤S308可以包括：

步骤E1：获取目标设备的标识相对于相机的第一位姿。

这里的步骤E1与前面的步骤C2实质上为同一步骤，只是为了对具体实现方式进行更加清楚的说明，再次列出而已。实际上，在机器人中的相机扫描到目标设备上的标识后，相机就已经获得到目标设备上的标识相对于相机的第一位姿。

步骤E2：获取机械臂的操作端相对于相机的第二位姿。

在机械臂的操作端上，也设置有标识。相机通过对机械臂操作端上的标识进行识别，就能够获得机械臂的操作端相对于相机的第二位姿。

步骤E3：根据第一位姿和第二位姿确定操作端的位姿增量。

这里的位姿增量就是机械臂从当前位姿移动至目标设备的操作区域进行操作的位移量。

在现有情况下，一般来说，为了获得位姿增量，都是先获得目标设备的标识相对于相机的位姿，再通过相机相对于机械臂的位姿，将目标设备的标识相对于相机的位姿转换为目标设备的标识相对于机械臂的位姿，进而根据目标设备的标识相对于机械臂的位姿控制机械臂移动至目标设备的操作区域进行作业。然而，受相机、机械臂等标定精度以及机械臂关节电机的位置控制精度的影响，再加上位姿的坐标转换链条过长，会导致位姿增量的误差累积增加，进而降低对目标设备操作的准确性。

因此，在本申请实施例中，在获得目标设备的标识相对于相机的第一位姿后，并不再继续进行位姿的坐标转换，而是通过相机继续获得机械臂的操作端相对于相机的第二位姿，进而基于第一位姿和第二位姿进行向量计算，就能够得到目标设备的标识相对于机械臂操作端的位姿增量。这样，能够避免对位姿多次进行坐标转换，从而降低确定位姿增量的误差，提高对目标设备操作的准确性。

而为了减小目标设备中标识相对于机械臂操作端的姿态的数据量，以便精准地控制机械臂的操作端移动至目标设备的操作区域进行作业，可以在执行步骤E2，即获取机械臂的操作端相对于相机的第二位姿之前，先控制机械臂从初始姿态(即收起姿态)变换为作业姿态(即伸展姿态)，即不再获取处于初始姿态的机械臂的操作端相对于相机的位姿，而是获取处于作业姿态的机械臂的操作端相对于相机的位姿，并作为第二位姿。这样，位姿增量的具体数值就会相对较小，从而能够精准地控制机械臂的操作端移动至目标设备的操作区域，以便进行精准作业。

S309：根据位姿增量确定机器人中机械臂的位姿。

在获得了位姿增量后，就能够确定机械臂对目标设备进行操作，需要从当前位置移动多少，即位姿增量。从而将按照位姿增量移动后的机械臂作为机械臂对目标设备的操作区域进行操作时最终的位姿。

这里仍需说明的是，上述的位姿增量虽然是目标设备的标识相对于机械臂操作端的位姿，但是，目标设备的标识往往设置于目标设备的操作区域的不远处，即，目标设备中的操作区域相对于标识的位姿已知。因此，通过位姿增量是可以获得目标设备的操作区域相对于机械臂操作端的位姿，从而使得机械臂的操作端能够准确地对目标设备的操作区域进行操作。

S310：控制机器人在位置和/或机械臂在位姿下对目标设备进行操作类型对应的操作。

也就是说，在控制机器人移动至目标位置以及机械臂移动至目标位姿后，就可以控制机械臂对目标设备进行操作类型对应的操作了。

在实际应用中，操作类型可以包括：点击、拧螺丝、抓取等各种类型的操作。对于操作类型的具体内容，可以根据具体作业的目标设备确定，此处不做限定。

基于同一发明构思，作为对上述方法的实现，本申请实施例还提供了一种机器人。图4为本申请实施例中机器人的结构示意图一，参见图4所示，该机器人可以包括：移动底盘401、云台402、相机403、机械臂404和控制器(由于其位于移动底盘的内部，故图4中未示出)；其中，所述控制器分别与所述移动底盘401、所述云台402、所述相机403、所述机械臂404相互通信，以执行上述一个或多个实施例中的方法。

在实际应用中，机器人中的移动底盘可以是轮式底盘、足式底盘等。足式底盘即是底盘下设置有四足，可以模仿人类行走的移动底盘。而机器人中的相机可以是双光相机、可见光相机或红外相机等。本申请实施例中对于移动底盘、云台、相机、机械臂的具体类型，不做限定。

进一步地，作为对图4所示机器人的细化和扩展，本申请实施例还提供了一种机器人。图5为本申请实施例中机器人的结构示意图二，参见图5所示，该机器人可以包括：底盘501、行走腿502、云台503、相机504、机械臂505和控制器(图中未示出)。

底盘501，相当于机器人的躯干。机器人中的其它部件大多都是依靠底盘501而设置的。

行走腿502，相当于机器人的腿部，设置于底盘501的底部，其作用是供机器人进行移动的。

一般来说，行走腿502可以包括四肢。每肢分别设置于底盘501底部的四角。四肢中可以包括有关节，进而能够模仿人或动物行走时的姿态。当然，行走腿502还可以是其它样式的腿部形态。例如：含有关节的三肢、无关节的四肢等。对于行走腿的具体样式，此处不做限定。

云台503，相当于机器人的脖子，设置于底盘501的顶部，其作用是使安装在其承载面上的物体能够灵活转动。

相机504，相当于机器人的眼睛，设置于云台503的承载面上。相机504通过云台503能够相对于底盘501水平和/或垂直转动。相机504能够对周围的环境进行扫描，进而协助机器人确定其当前的位置，或者待被操作的目标设备相对于机器人的姿态，从而协助机器人对目标设备进行操作。

机械臂505，相当于机器人的手臂，设置于底盘501的顶部，其作用是使得机器人能够对目标设备进行点击、拧螺丝、抓取等操作。

由于云台503和机械臂505都设置于底盘501的顶部，为了避免机械臂505在工作过程中误触碰云台503以及云台503上安装的相机504，进而避免机械臂505对云台503和相机504造成损伤，可以将云台503和机械臂505分别设置于底盘501顶部的两端。一般来说，可以将云台503和机械臂505分别设置于底盘501顶部距离最远的两端。并且，将云台503设置于机器人行走时的前端，避免云台503上的相机504在对周围环境进行扫描时被机器人中的其它部件遮挡，进而提高机器人对环境和目标设备识别的准确性。以及将机械臂505设置于机器人行走时的后端，以便在相机504确定周围环境后对目标设备进行操作。

控制器，相当于机器人的大脑，设置于底盘501内，其作用是控制行走腿502移动、相机504沿云台503的转轴转动和/或机械臂505作业，也就是控制机器人行走、控制机器人对其周围各方向的环境进行扫描、控制机器人对目标设备进行操作。

通过控制器，能够控制行走腿移动、相机沿云台的转轴转动以及机械臂作业。即便机器人需要通行的路面情况复杂，通过行走腿，也能够平稳顺利地通过。即便机器人移动的位置不够精准，通过云台，能够使相机在水平或垂直方向上转动，从而顺利地扫描到其周围的环境。即便机器人在作业过程中遇到突发情况，通过机械臂的各种运动，能够对突发情况(例如：目标设备发出警报，需要点击目标设备中的指定按钮等)进行各种处理。这样，能够最大程度地扩展机器人的使用场景，进而提高机器人的使用率。

接下来，对图5所示机器人中的各部件进行详细说明。

为了避免机器人在移动过程中机械臂误碰到周围环境中的设备，对机械臂或者环境设备造成损伤，可以将机械臂设置成折叠结构。具体来说，机械臂可以包括：第一机械臂、第二机械臂、第一转轴、第二转轴、第三转轴和转台。

其中，第一机械臂的一端通过第一转轴与第二机械臂的一端连接，第二机械臂的另一端通过第二转轴与转台连接，转台通过第三转轴与底盘的顶部转动连接。

而控制器用于控制转台相对于底盘转动、第二机械臂相对于转台转动和/或第一机械臂相对于第二机械臂转动。这样，第一机械臂和第二机械臂通过第一转轴和第二转轴能够使得机械臂进行伸展和收缩，以及第一机械臂和第二机械臂通过转台能够使得机械臂转动。通过控制器，当机械臂未被使用时，可以使机械臂收缩起来，节省机械臂在机器人中所占用的空间，以及避免机器人在移动过程中，伸展开的机械臂误触到环境中的设备，确保机械臂和环境设备的安全。而当机械臂需要被使用时，再使机械臂伸展开来，使得机械臂对目标设备进行操作。

为了使机械臂能够对目标设备中各种微小的部件进行操作，可以在第一机械臂的前端再加上一个细小的操作部。具体来说，机械臂还可以包括：操作杆。

其中，操作杆设置于第一机械臂的另一端。并且，操作杆的截面面积小于第一机械臂的截面面积。

这样，当需要对目标设备中的细小部件进行操作时，通过机械臂前端上细小的操作杆，能够实现对目标设备中细小部件的精细化操作，从而进一步扩展了机器人的使用场景，进一步提高了机器人的使用率。

为了避免细小的操作杆在未使用时受到外界的损害，进而造成操作杆弯折、折断等问题，可以使操作杆在未使用的状态下收在机械臂的某一个部位中。具体来说，可以使操作杆套接于第一机械臂内。具体的，在第一机械臂远离第二机械臂的一端，设置操作杆。

实际上，第一机械臂内存在一个腔体。在该腔体内，可以容纳操作杆。而操作杆套接于第一机械臂内，并且可以在第一机械臂的空腔内外来回伸缩。

这样，当无需使用操作杆对目标设备中的细小部件进行操作时，可以将操作杆收于第一机械臂的空腔内，避免操作杆受到损伤。而当需要使用操作杆对目标设备中的细小部件进行操作时，可以将操作杆从第一机械臂的空腔内伸出，以使用操作杆对目标设备中的细小部件进行操作。

为了使机械臂能够对各种目标设备进行不同种类的操作，可以将第一机械臂的前端设置成灵活的能够连接各种类型操作部的连接端，使得机械臂能够实现各种类型的操作。具体来说，机械臂还可以包括：操作头。

其中，操作头与第一机械臂远离第二机械臂的一端(即第一机械臂的另一端)可拆卸连接。

这样，当需要对目标设备进行不同类型的操作时，可以在第一机械臂的另一端更换不同操作类型对应的操作头，而无需更换另一种作业类型的机器人，使得同一个机器人能够实现各种类型的操作，提高机器人的使用场景。

这里需要说明的是，此处的操作头与前述的操作杆的本质相同，都是安装于第一机械臂的另一端，以扩展机械臂的使用场景。

在实际应用中，操作头可以包括：爪形操作头、杆形操作头、螺丝刀头中的至少一个。当操作头为爪形操作头时，机器人就可以通过机械臂对目标设备中的物体进行抓取。当操作头为杆形操作头时，机器人就可以通过机械臂对目标设备中的按钮进行点击。当操作头为螺丝刀头时，机器人就可以通过机械臂将目标设备中松动的螺丝拧紧或者将目标设备中的某些螺丝拧下。当然，操作头还可以是能够实现其它各种功能的操作头。对于操作头的具体类型，此处不做限定。

为了使机械臂在收起状态下能够停放的更加稳定，可以在收起状态下的机械臂中第二机械臂远离转台的一端对应的位置处设置一个支撑物。具体来说，机器人还可以包括：支撑座。

其中，支撑座设置于底盘的顶部。支撑座与转台之间的距离小于或等于第二机械臂的长度。支撑座用于承载处于收起状态的第二机械臂的一端。

这样，当机械臂处于收起状态时，第一机械臂坐落于第二机械臂上，第二机械臂的一端坐落于支撑座上，第二机械臂的另一端坐落于转台上。从而使第二机械臂的两端都有物体支撑，使得机械臂在收起状态下能够稳定地停放于机器人的底盘上。

为了丰富相机的功能，可以将多种拍摄功能集中于同一个相机中。具体来说，相机可以包括：双光相机。

所谓双光相机，是指集可见光拍摄和红外光拍摄于一体的相机。将双光相机安装于云台上，能够使得机器人无论在白天还是夜晚，都能够实现对其周围的环境进行扫描，进而扩大了机器人的使用时长。

当然，除了双光相机，相机还可以包括可见光相机和红外相机。也就是说，可以在云台的承载面上同时安装可见光相机和红外相机这两台相机。这样，也能够使得机器人无论在白天还是夜晚，实现对其周围的环境的扫描，从而扩大机器人的使用时长。对于相机的具体存在形式，此处不做限定。

为了使得云台能够带动相机在相对于底盘的水平和垂直方向转动，以便对机器人周围的环境进行全方位扫描，可以将云台自身设置成能够沿两轴方向转动的承载体。具体来说，云台可以包括：第一转盘、第二转盘、连接件、承载件、第四转轴和第五转轴。

其中，第一转盘设置于底盘的顶部，第二转盘通过第四转轴与第一转盘连接，连接件与第二转盘固定连接，承载件通过第五转轴与连接件连接，使得承载件上放置的相机能够沿水平和/或垂直方向转动。

在相机固定于云台中的承载件上后，通过云台中第二转盘的旋转，能够带动相机沿水平方向转动。而通过云台中承载件的旋转，能够带动相机沿垂直方向转动。这样，相机通过云台就能够实现全方位扫描，从而扩大了机器人的巡检范围。

为了便于相机在云台上的安装以及拆卸，可以采用磁吸的方式将相机固定于云台上。具体来说，机器人还包括：第一磁吸件和第二磁吸件。

其中，第一磁吸件与第二磁吸件能够通过磁力相互吸附。第一磁吸件设置于相机的底部，第二磁吸件设置于云台的承载面上，使得相机与云台磁性连接。

也就是说，在相机的底部，固定有第一磁吸件。在云台的承载面上，固定有第二磁吸件。在将相机放置于云台的承载面上之后，通过第一磁吸件和第二磁吸件，能够使相机和云台紧紧吸附，从而使得云台带动相机沿水平或垂直方向转动。而当需要更换相机时，仅需用力，即可将相机从云台中拿下。而当需要安装新的相机时，只需将新的相机放置于云台的承载面上，新相机上的第一磁吸件与云台上的第二磁吸件就能够将新相机与云台仅仅吸附。这样，能够避免使用螺丝或者卡扣繁复地对相机在云台上进行安装与拆卸，极大方便了机器人中相机的安装与拆卸。

这里需要说明的是，第一磁吸件与第二磁吸件的安装位置与数量仅仅是一种示意，并于意在限定第一磁吸件与第二磁吸件的数量只能是一个，并且只能分别安装于相机的底部和云台的承载面上。当然，第一磁吸件与第二磁吸件的数量可以分别为三个，并且三个第一磁吸件可以分别设置于相机的底部和两个侧面，以及第二磁吸件可以分别设置于云台的承载面正上方以及左侧和右侧这三个位置。对于第一磁吸件与第二磁吸件的具体数量和具体位置，此处不做限定。

这里需要指出的是，以上机器人实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请机器人实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质可以包括：存储的程序；其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述一个或多个实施例中的方法。

这里需要指出的是，以上存储介质实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机器人作业控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取作业位置；

控制机器人移动至所述作业位置；

根据所述机器人在所述作业位置的第一识别结果确定所述机器人的位置和/或所述机器人中机械臂的位姿，所述第一识别结果为所述机器人中相机对目标设备上标识的识别结果；

控制所述机器人在所述位置和/或所述机械臂在所述位姿下对所述目标设备进行操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人在所述作业位置的第一识别结果确定所述机器人中机械臂的位姿，包括：

获取所述目标设备的标识相对于所述相机的第一位姿；

获取所述机械臂的操作端相对于所述相机的第二位姿；

根据所述第一位姿和所述第二位姿确定所述操作端的位姿增量；

根据所述位姿增量确定所述机器人中机械臂的位姿。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述获取所述机械臂的操作端相对于所述相机的第二位姿之前，所述方法还包括：

控制所述机械臂从初始姿态变换为作业姿态；

所述获取所述机械臂的操作端相对于所述相机的第二位姿，包括：

获取处于所述作业姿态下的机械臂的操作端相对于所述相机的第二位姿。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人在所述作业位置的第一识别结果确定所述机器人的位置，包括：

获取所述机械臂的工作范围以及所述机械臂相对于所述相机的第三位姿；

获取所述目标设备的标识相对于所述相机的第一位姿；

根据所述第一位姿和所述第三位姿确定所述目标设备的标识相对于所述机械臂的第四位姿；

根据所述第四位姿和所述工作范围确定所述机器人的位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述机器人在所述作业位置的第一识别结果确定所述机器人的位置和/或所述机器人中机械臂的位姿之前，所述方法还包括：

根据所述机器人在所述作业位置的第二识别结果确定所述机器人中相机的姿态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人在所述作业位置的第二识别结果确定所述机器人中相机的姿态，包括：

控制所述相机从预设姿态开始，呈“弓”字型转动，直到所述相机识别到所述目标设备的标识时，控制所述相机停止转动；

将所述相机停止转动后的位姿确定为所述机器人中相机的姿态。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述机器人移动至所述作业位置，包括：

获取环境地图；

获取所述机器人中激光雷达扫描的激光点云；

根据所述激光点云和所述环境地图的匹配结果控制所述机器人移动至所述作业位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述机器人在所述位置和/或所述机械臂在所述位姿下对所述目标设备进行操作之前，所述方法还包括：

获取作业类型；

所述控制所述机器人在所述位置和/或所述机械臂在所述位姿下对所述目标设备进行操作，包括：

控制所述机器人在所述位置和/或所述机械臂在所述位姿下对所述目标设备进行所述操作类型对应的操作。

9.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：移动底盘、云台、相机、机械臂和控制器；其中，所述控制器分别与所述移动底盘、所述云台、所述相机、所述机械臂相互通信，以执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括：存储的程序；其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

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