CN114577195A - 防水卷机器人的铺贴方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

防水卷机器人的铺贴方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN114577195A CN202011372206.9A CN202011372206A CN114577195A CN 114577195 A CN114577195 A CN 114577195A CN 202011372206 A CN202011372206 A CN 202011372206A CN 114577195 A CN114577195 A CN 114577195A
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Abstract

本申请公开了一种防水卷机器人的铺贴方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括：识别当前铺贴地面的纹理特征；根据纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿；将防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。本申请实施例的防水卷机器人的铺贴方法，不再依赖于地面的纹理信息，转而识别铺贴后卷材上的纹理信息，可以实现持续的工作和导航，并且卷材上的纹理信息可以实现定制化，这样可以极大地提高导航的精确度和鲁棒性，解决了相关技术中需要依赖稳定的环境，或者成本较高的技术问题。

Description

防水卷机器人的铺贴方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及视觉导航技术领域，特别涉及一种防水卷机器人的铺贴方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前，基于地面纹理的导航方式有很多，相关技术中提出一种视觉导航方法，不需对地面进行额外处理，通过辅以地面的图片来标定，间歇性校正累计误差，以达到高精度定位，且每次经过标定点时会更新用以标定的图片信息，自适应地面磨损等情况。
然而，该方法需要依赖稳定的环境，一旦依赖的识别物发生较大的变化时，导航就会失效，并且有些基于视觉的导航方法还需要提前建图，然后进行局部区域的匹配，极大地增加软硬件成本和施工成本，亟待解决。
申请内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一目的在于提出一种防水卷机器人的铺贴方法，不再依赖于地面的纹理信息，转而识别铺贴后卷材上的纹理信息，可以实现持续的工作和导航，并且卷材上的纹理信息可以实现定制化，这样可以极大地提高导航的精确度和鲁棒性，解决了相关技术中需要依赖稳定的环境，或者成本较高的技术问题。
本发明的第二个目的在于提出一种防水卷机器人的铺贴装置。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达到上述目的，本申请第一方面实施例提供一种防水卷机器人的铺贴方法，包括以下步骤：
识别当前铺贴地面的纹理特征；
根据所述纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿；以及
将所述防水卷机器人的实际位姿校正为所述当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。
另外，根据本发明上述实施例的防水卷机器人的铺贴方法还可以具有以下附加的技术特征：
可选地，所述识别当前铺贴地面的纹理特征，包括：
采集所述当前铺贴地面的当前图片信息；
根据所述当前图片信息得到所述纹理特征。
可选地，所述根据所述纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿，包括：
根据所述纹理特征反推用于采集所述当前图片信息的相机的当前位姿；
根据所述当前位姿获取所述防水卷机器人的当前位姿。
可选地，所述将所述防水卷机器人的实际位姿校正为所述当前位姿，包括：
获取所述防水卷机器人的前进方向角和左右偏移量；
将所述前进方向角合左右偏移量与预设方向角和预设左右偏移量对比，根据对比结果修正所述防水卷机器人的铺贴路线。
为达到上述目的，本申请第二方面实施例提供一种防水卷机器人的铺贴装置，包括：
识别模块，用于识别当前铺贴地面的纹理特征；
确定模块，用于根据所述纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿；以及
铺贴模块，用于将所述防水卷机器人的实际位姿校正为所述当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。
可选地，所述识别模块，包括：
第一采集单元，用于采集所述当前铺贴地面的当前图片信息；
第一获取单元，用于根据所述当前图片信息得到所述纹理特征。
可选地，所述确定模块，具体用于：
第二采集单元，用于根据所述纹理特征反推用于采集所述当前图片信息的相机的当前位姿；
第二获取单元，用于根据所述当前位姿获取所述防水卷机器人的当前位姿。
可选地，所述铺贴模块，包括：
第三获取单元，用于获取所述防水卷机器人的前进方向角和左右偏移量；
修正单元，用于将所述前进方向角合左右偏移量与预设方向角和预设左右偏移量对比，根据对比结果修正所述防水卷机器人的铺贴路线。
为达到上述目的，本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行如上述实施例所述的防水卷机器人的铺贴方法。
为达到上述目的，本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的防水卷机器人的铺贴方法。
由此，可以识别当前铺贴地面的纹理特征，并根据纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿，并将防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。由此，不再依赖于地面的纹理信息，转而识别铺贴后卷材上的纹理信息，可以实现持续的工作和导航，并且卷材上的纹理信息可以实现定制化，这样可以极大地提高导航的精确度和鲁棒性，解决了相关技术中需要依赖稳定的环境，或者成本较高的技术问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的一种防水卷机器人的铺贴方法的流程图；
图2为根据本申请一个实施例的防水卷机器人的铺贴方法的流程图；
图3为根据本申请实施例的防水卷机器人的铺贴方法的示例图；
图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的防水卷机器人的铺贴方法、装置、电子设备及存储介质，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的防水卷机器人的铺贴方法。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种防水卷机器人的铺贴方法的流程示意图。
如图1所示，该防水卷机器人的铺贴方法包括以下步骤：
在步骤S101中，识别当前铺贴地面的纹理特征。
可以理解的是，在防水卷机器人在工作时，会将防水卷材铺贴到地面上，铺贴好的防水卷材会覆盖地面原有的纹理，如果仍旧依赖地面的纹理信息，基于纹理导航的方法就会失效。因此，本申请实施例可以转而识别铺贴后卷材上的纹理信息，可以实现持续的工作和导航。
可选地，在一些实施例中，识别当前铺贴地面的纹理特征，包括：采集当前铺贴地面的当前图片信息；根据当前图片信息得到纹理特征。
具体而言，本申请实施例可以通过安装于防水卷机器人侧面的下视摄像头可以实时获取地面上的图片，并将图片传入处理器，从而识别地面上的纹理特征。
在步骤S102中，根据纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿。
可选地，在一些实施例中，根据纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿，包括：根据纹理特征反推用于采集当前图片信息的相机的当前位姿；根据当前位姿获取防水卷机器人的当前位姿。
具体而言，本申请实施例可以通过识别地面上的纹理特征，可以反推出来相机当前的位姿，相机和机器人本身是刚体连接，可以由相机的位姿，可以知道防水卷机器人的当前位姿。
需要说明的是，在通过防水卷机器人铺贴第一列时，使用人工辅助的方式，例如通过人工拉线的方式，从而使防水卷机器人能够将第一列铺贴完成；后续工作中，依次以前一列铺贴的卷材作为基准，实现可循环的铺贴，直到工作完成。
在步骤S103中，将防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。
可以理解的是，防水卷机器人在作业的时候，机器保持平直运行的方法。在防水卷机器人运行的时候，需要保持较高精度的直线运行，并且每次作业长度较长，IMU(InertialMeasurement Unit，惯性测量单元)的误差会累积变大，无法满足铺贴的需求。因此，需要引入持续的机器人位姿矫正手段。
可选地，在一些实施例中，将防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿，包括：获取防水卷机器人的前进方向角和左右偏移量；将前进方向角合左右偏移量与预设方向角和预设左右偏移量对比，根据对比结果修正防水卷机器人的铺贴路线。
具体而言，在防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿时，本申请实施例可以通过防水卷机器人前进方向角α、左右偏移量δ，根据持续的计算偏移量，来作为运动控制输入PID的目标点，最终形成一个持续的反馈系统，使机器能够实现稳定运行。
并且，在实际工作中，为了增加运行的抗污染能力和稳定性，本申请实施例可以在防水卷机器人上可以安装有IMU系统，可在局部纹理被遮挡或者其他原因导致识别失败时，有短时间继续运行能力或者纠偏能力。
为使得本领域技术人员进一步了解本申请实施例的防水卷机器人的铺贴方法，下面以一个具体实施例进行详细阐述。
如图2所示，在进行铺贴时，即先开启一列铺贴作业，并初始化IMU数据和初始化视觉定位，其中，IMU可以返回偏差量，通过视觉定位求解偏差量，从而通过数据融合，实现对防水卷机器人的纠偏，有效提高防水卷机器人的稳定性。
根据本申请实施例提出的防水卷机器人的铺贴方法，可以识别当前铺贴地面的纹理特征，并根据纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿，并将防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。由此，不再依赖于地面的纹理信息，转而识别铺贴后卷材上的纹理信息，可以实现持续的工作和导航，并且卷材上的纹理信息可以实现定制化，这样可以极大地提高导航的精确度和鲁棒性，解决了相关技术中需要依赖稳定的环境，或者成本较高的技术问题。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的防水卷机器人的铺贴装置。
图3是本申请实施例的防水卷机器人的铺贴装置的方框示意图。
如图3所示，该防水卷机器人的铺贴装置10包括：识别模块100、确定模块200和铺贴模块300。
其中，识别模块100用于识别当前铺贴地面的纹理特征；
确定模块200用于根据纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿；以及
铺贴模块300用于将防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。
可选地，识别模块100包括：
第一采集单元，用于采集当前铺贴地面的当前图片信息；
第一获取单元，用于根据当前图片信息得到纹理特征。
可选地，确定模块200具体用于：
第二采集单元，用于根据纹理特征反推用于采集当前图片信息的相机的当前位姿；
第二获取单元，用于根据当前位姿获取防水卷机器人的当前位姿。
可选地，铺贴模块300包括：
第三获取单元，用于获取防水卷机器人的前进方向角和左右偏移量；
修正单元，用于将前进方向角合左右偏移量与预设方向角和预设左右偏移量对比，根据对比结果修正防水卷机器人的铺贴路线。
需要说明的是，前述对防水卷机器人的铺贴方法实施例的解释说明也适用于该实施例的防水卷机器人的铺贴装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的防水卷机器人的铺贴装置，可以识别当前铺贴地面的纹理特征，并根据纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿，并将防水卷机器人的实际位姿校正为当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。由此，不再依赖于地面的纹理信息，转而识别铺贴后卷材上的纹理信息，可以实现持续的工作和导航，并且卷材上的纹理信息可以实现定制化，这样可以极大地提高导航的精确度和鲁棒性，解决了相关技术中需要依赖稳定的环境，或者成本较高的技术问题。
图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
存储器1201、处理器1202及存储在存储器1201上并可在处理器1202上运行的计算机程序。
处理器1202执行程序时实现上述实施例中提供的防水卷机器人的铺贴方法。
进一步地，电子设备还包括：
通信接口1203，用于存储器1201和处理器1202之间的通信。
存储器1201，用于存放可在处理器1202上运行的计算机程序。
存储器1201可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器1201、处理器1202和通信接口1203独立实现，则通信接口1203、存储器1201和处理器1202可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器1201、处理器1202及通信接口1203，集成在一块芯片上实现，则存储器1201、处理器1202及通信接口1203可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器1202可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上的防水卷机器人的铺贴方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对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一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种防水卷机器人的铺贴方法，其特征在于，包括以下步骤：
识别当前铺贴地面的纹理特征；
根据所述纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿；以及
将所述防水卷机器人的实际位姿校正为所述当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别当前铺贴地面的纹理特征，包括：
采集所述当前铺贴地面的当前图片信息；
根据所述当前图片信息得到所述纹理特征。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿，包括：
根据所述纹理特征反推用于采集所述当前图片信息的相机的当前位姿；
根据所述当前位姿获取所述防水卷机器人的当前位姿。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述防水卷机器人的实际位姿校正为所述当前位姿，包括：
获取所述防水卷机器人的前进方向角和左右偏移量；
将所述前进方向角合左右偏移量与预设方向角和预设左右偏移量对比，根据对比结果修正所述防水卷机器人的铺贴路线。
5.一种防水卷机器人的铺贴装置，其特征在于，包括：
识别模块，用于识别当前铺贴地面的纹理特征；
确定模块，用于根据所述纹理特征确定防水卷机器人的当前位姿；以及
铺贴模块，用于将所述防水卷机器人的实际位姿校正为所述当前位姿，并以前一列铺贴的卷材作为基准，继续铺贴防水卷材。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述识别模块，包括：
第一采集单元，用于采集所述当前铺贴地面的当前图片信息；
第一获取单元，用于根据所述当前图片信息得到所述纹理特征。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：
第二采集单元，用于根据所述纹理特征反推用于采集所述当前图片信息的相机的当前位姿；
第二获取单元，用于根据所述当前位姿获取所述防水卷机器人的当前位姿。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述铺贴模块，包括：
第三获取单元，用于获取所述防水卷机器人的前进方向角和左右偏移量；
修正单元，用于将所述前进方向角合左右偏移量与预设方向角和预设左右偏移量对比，根据对比结果修正所述防水卷机器人的铺贴路线。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-4任一项所述的防水卷机器人的铺贴方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的防水卷机器人的铺贴方法。
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