CN114993304A - 一种机器人位置的确定方法、装置、介质和电子设备 - Google Patents

一种机器人位置的确定方法、装置、介质和电子设备 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种机器人位置的确定方法、装置、介质和电子设备，所述方法包括：确定机器人与操作面间的位置状态；响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度；响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。本公开利用第一状态下得到的垂直加速度进行加速过程分析，能够准确地确定所述机器人的位置。

Description

一种机器人位置的确定方法、装置、介质和电子设备
技术领域
本公开涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人位置的确定方法、装置、介质和电子设备。
背景技术
清洁机器人，尤其是家用清洁机器人受限于其上下楼梯的能力，所以经常在同一平层工作。如果需要在多楼层环境进行工作，由于其并不知道自身发生了空间高度上的变化，在发生搬动后，由于无法在原有地图上进行定位而出现报错、或者定位错误导致选取地图错误，影响用户体验。
因此，本公开提供了一种机器人位置的确定方法，以解决上述技术问题之一。
发明内容
本公开的目的在于提供一种机器人位置的确定方法、装置、介质和电子设备，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：
根据本公开的具体实施方式，第一方面，本公开提供一种机器人位置的确定方法，包括：
确定机器人与操作面间的位置状态；
响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度，其中，所述多个第一测量值均由设置于所述机器人中的六轴惯性传感器同步获得，其中，所述第一测量值处于载体坐标系下，所述垂直加速度处于地理坐标系下；
响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。
根据本公开的具体实施方式，第二方面，本公开提供一种机器人位置的确定装置，包括：
状态确定单元，用于确定机器人与操作面间的位置状态；
数据获取单元，用于响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度，其中，所述多个第一测量值均由设置于所述机器人中的六轴惯性传感器同步获得，其中，所述第一测量值处于载体坐标系下，所述垂直加速度处于地理坐标系下；
结果确定单元，用于响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。
根据本公开的具体实施方式，第三方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上任一项所述机器人位置的确定方法。
根据本公开的具体实施方式，第四方面，本公开提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述机器人位置的确定方法。
本公开实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
本公开提供了一种机器人位置的确定方法、装置、介质和电子设备，所述方法包括：确定机器人与操作面间的位置状态；响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度；响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。本公开利用第一状态下得到的垂直加速度进行加速过程分析，能够准确地确定所述机器人的位置。
附图说明
图1示出了根据本公开实施例的机器人位置的确定方法的流程图；
图2示出了根据本公开实施例的上楼的垂直加速度与时间关系的示意图；
图3示出了根据本公开实施例的机器人位置的确定装置的单元框图；
图4示出了根据本公开实施例提供的一种电子设备连接结构示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本公开实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述，但这些描述不应限于这些术语。这些术语仅用来将描述区分开。例如，在不脱离本公开实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
特别需要说明的是，在说明书中存在的符号和/或数字，如果在附图说明中未被标记的，均不是附图标记。
下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。
实施例1
对本公开提供的实施例，即一种机器人位置的确定方法的实施例。
下面结合图1对本公开实施例进行详细说明。
步骤S101，确定机器人与操作面间的位置状态。
所述操作面，是指所述机器人工作时的平面，例如，清洁机器人所清洁的地面或高于地面的平台的台面。
本公开实施例中，所述位置状态包括第一状态和第二状态。
所述第一状态是指离开操作面的状态，例如，清洁机器人被搬起，离开了地面或台面时的状态，本实施例不限于此。
所述第二状态是指处于操作面上的状态，例如，清洁机器人处于地面或台面时的状态，本实施例不限于此。本公开实施例中，可以在第一状态下周期性确定机器人与操作面间的位置状态，也可以在第一状态下随机性确定机器人与操作面间的位置状态。所述周期性获取或确定是指以预设时间频率定时获取或确定。所述周期性确定机器人与操作面间的位置状态，可以理解为，通过机器人中设置的传感器基于预设时间频率定期获得位置状态，例如，预设时间频率设置为0.1秒，从开始计时开始，清洁机器人每隔0.1秒从传感器中获得一次清洁机器人与地面间的位置状态，在时间轴上，0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.4秒、0.5秒，清洁机器人的位置状态为第二状态，也就是清洁机器人处于操作面上的状态；0.6秒、0.7秒、0.8秒、0.9秒、1.0秒，清洁机器人的位置状态为第一状态，也就是清洁机器人被抱起，离开操作面的状态。
在一些具体实施例中，所述确定机器人与地面间的位置状态，包括以下步骤：
步骤S101-1，与多个第一测量值同步获取第二测量值。
其中，所述多个第一测量值均由设置于所述机器人中的六轴惯性传感器同步获得，所述第二测量值是由设置于所述机器人中的防跌落传感器获得的，所述第二测量值处于地理坐标系下。
本具体实施例中，所述传感器包括设置于所述机器人中的防跌落传感器。
防跌落传感器包括：压力传感器、光线传感器或距离传感器。
压力传感器，用于采集与地面的压力值，以该压力值作为第二测量值确定机器人是否与地面接触；
光线传感器，用于采集被地面所反射的自身发出光线的光线值，以该光线值作为第二测量值确定机器人是否与地面接触；
距离传感器，用于采集与地面的距离值，以该距离值作为第二测量值确定机器人是否与地面接触。
所述地理坐标系，是使用三维球面来定义地球表面位置，以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。一个地理坐标系包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分。在球面系统中，水平线是等纬度线或纬线。垂直线是等经度线或经线。
步骤S101-2，当所述第二测量值不满足预设接触条件时，确定所述位置状态为所述第一状态；当所述第二测量值满足预设接触条件时，确定所述位置状态为所述第二状态。
预设接触条件是指与操作面接触的条件。
例如，当压力传感器所采集的压力值小于或等于预设压力阈值时，确定清洁机器人所处位置状态为第一状态；当压力传感器所采集的压力值大于预设压力阈值时，确定清洁机器人所处位置状态为第二状态。
例如，当光线传感器所采集的光线值大于预设光线阈值时，确定清洁机器人所处位置状态为第一状态；当压力传感器所采集的光线值小于或等于预设光线阈值时，确定清洁机器人所处位置状态为第二状态。
例如，当距离传感器所采集的距离值大于预设距离阈值时，确定清洁机器人所处位置状态为第一状态；当距离传感器所采集的距离值小于或等于预设距离阈值时，确定清洁机器人所处位置状态为第二状态。
本具体实施例利用防跌落传感器获得的数据来辅助判断机器人的位置状态，能够清晰的获得位置状态，简化了判断步骤，提高了判断精度。
步骤S102，响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度。
其中，所述多个第一测量值均由设置于所述机器人中的六轴惯性传感器同步获得，其中，所述第一测量值处于载体坐标系下，所述垂直加速度处于地理坐标系下。本公开实施例机器人通过六轴惯性传感器多次进行数据采集，每次数据采集至少包括所述多个第一测量值。
所述载体坐标系是指以机器人为参照物设置的坐标系。
所述垂直加速度，也称为天向加速度。
在一些具体实施例中，每次同步获得的多个第一测量值包括设置于所述六轴惯性传感器中的三轴陀螺仪获得的三轴角速度和设置于所述六轴惯性传感器中的三轴重力加速度计获得的三轴重力加速度，其中，所述三轴角速度和所述三轴重力加速度均处于所述载体坐标系下。
三轴陀螺仪，能够测定6个方向的位置、移动轨迹和加速度。而单轴陀螺仪只能测量两个方向的量，也就是一个系统需要三个陀螺仪，而一个三轴陀螺仪就能替代三个单轴陀螺仪。三轴陀螺仪体积小、重量轻、结构简单、可靠性好。三轴陀螺仪主要用于获得三轴角速度，以判别物体的运动状态。
三轴加速度计，包括：压电式、电容式和热感应式。三轴加速度计具有体积小和重量轻特点，能够测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质。
本具体实施例中，当搬动机器人离开操作面时，防跌落传感器触发，开始启动对垂直加速度的检测。
所述基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度，包括以下步骤：
步骤S102-1，在第一状态下每次同步获取所述三轴角速度和所述三轴重力加速度。
步骤S102-2，基于同步的三轴角速度得到所述机器人的同步的姿态角。
其中，所述姿态角处于载体坐标系下。
本公开实施例，基于捷联惯导算法，利用六轴惯性传感器获得的三轴角速度数据对机器人在用户搬动过程中的姿态进行实时追踪更新。确保机器人出现何种姿态，都能准确计算出机器人在地理坐标系下的姿态角，这是单轴陀螺仪所无法做到的。
步骤S102-3，基于同步的姿态角和同步的三轴重力加速度得到同步的垂直加速度值。
本公开实施例通过实时得到的机器人的姿态角(即俯仰角θ、航向角ψ和横滚角φ)，结合三轴加速度计输出的三轴重力加速度(即fx、fy和fz)，可以计算出机器在地理坐标系下的垂直加速度，即天向加速度，并记录其输出垂直加速度与时间关系的示意图，如图2所示。
步骤S103，响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。
所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，可以理解为，机器人从离开操作面的状态转换成放置于操作面上，例如，清洁机器人从抱起状态转变成放置在地面或平台上。
所述第一状态下所有垂直加速度，是指机器人由第二状态切换至第一状态开始，至第一状态切换至第二状态为止的时间内，所获得的所有垂直加速度。
在一些具体实施例中，所述对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置，包括以下步骤：
步骤S103a-1，基于所述第一状态下所有垂直加速度获得位移。
所述位移的方向也就是机器人在垂直方向上的移动方向。
具体地，所述基于所述第一状态下所有垂直加速度获得位移，包括以下步骤：
步骤S103a-1-1，获取所述第一状态下累计时间。
所述累计时间，也就是机器人由第二状态切换至第一状态开始，至第一状态切换至第二状态为止的时间。例如，清洁机器人器人从被抱离地面或平台开始，至再次被放置于地面或平台为止的时间。
步骤S103a-1-2，在所述累计时间内，对所有垂直加速度进行积分计算，获得所述位移。
两个相邻采集多个第一测量值期间的位移为：
H＝at2/2；
其中，H，表示为位移；
a，表示为垂直加速度；
t，表示为两次相邻采集多个第一测量值期间的时间间隔；
将累计时间内所有H进行积分，获得在垂直方向上的位移。
例如，如图2所示，如果基于预设时间频率周期性采集多个第一测量值，则
0.1秒是获得垂直加速度为12.8m/s2；
0.2秒是获得垂直加速度为13.3m/s2；
0.3秒是获得垂直加速度为14.6m/s2；
0.4秒是获得垂直加速度为12.0m/s2；
0.5秒是获得垂直加速度为10.0m/s2；
0.6秒是获得垂直加速度为-8.2m/s2；
0.7秒是获得垂直加速度为-7.5m/s2；
0.8秒是获得垂直加速度为-9.0m/s2；
0.9秒是获得垂直加速度为13.3m/s2；
0.1秒是获得垂直加速度为18.6m/s2；
0.11秒是获得垂直加速度为12.8m/s2；
其中，0秒是搬动的开始时间，搬动持续了10分钟，也就是600秒，预设时间频率为0.1秒/次，则获得了6000个垂直加速度，通过上述积分，获得的位移为2.2米。
步骤S103a-2，当所述位移的距离大于预设高度阈值时，确定所述机器人完成了预设高度阈值的上下移动。
例如，清洁机器人器人在搬动过程中的天向加速度数据，并结合搬动状态的持续时间进行积分，得到机器人搬动前后的在垂直方向上楼的位移距离是2.20米，即机器相对地面或平台升高的高度；或搬动前后的在垂直方向下楼的位移距离是-2.20米，即机器相对地面或平台下降的高度；由于机器人中的六轴惯性传感器经过标定后也会存在一定的误差，加上振动带来的干扰，所以此时计算得到的距离和实际的搬动位移高度存在一定的误差，因此，本具体实施例仅确认上下状态，不追求精确高度；基于清洁机器人器人的实际工作环境主要处于家居环境，所以一旦出现工作楼层变化，其高度变化必然超过一个楼层的高度；根据《住宅设计规范》；标准住宅楼的楼层高度最低宜为2.80米，另外即便用户家存在Loft户型，层高较低，也会由于人类实际生活需求至少高于2米；所以本具体实施例设计出一个模糊的预设高度阈值(比如，2米)，当清洁机器人器人的高度变化大于2米时，即确认清洁机器人完成了上下楼移动，并利用高度变化的正负确认出区分出是上楼或者下楼，而无需精准算出机器实际抬高了多少米。如果高度变化小于预设高度阈值，则确认清洁机器人未完成上下楼的移动，而是可能是由于传感器计算误差或仅仅被搬动到同层的平台上。
本具体实施例，通过计算垂直方向上的位置，确定结果。使结果更准确，适合判断楼层间的上下移动。
在另一些具体实施例中，所述对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置，包括以下步骤：
步骤S103b-1，在所述第一状态下，基于所有垂直加速度得到趋势特征值。
其中，所述趋势特征值包括：均值、方差值或峰值。
所述均值是指获取所有垂直加速度的绝对值，基于所有绝对值的和值计算平均值；
所述方差值是指获取所有垂直加速度的绝对值，基于所有绝对值计算方差值；
所述峰值是指获取所有垂直加速度的峰值的绝对值，基于所有绝对值的和值计算平均值，或基于所有绝对值计算方差值。
步骤S103b-2，当所述趋势特征值的绝对值大于预设干扰阈值时，确定所述机器人完成了上下移动。
当所述趋势特征值的绝对值大于重力加速度的绝对值时，确定所述机器人完成了向上移动；当所述趋势特征值的绝对值小于重力加速度的绝对值时，确定所述机器人完成了向下移动。例如，以图2作为示例说明，清洁机器人的垂直加速度的均值为(12.8m/s2+13.3m/s2+14.6m/s2+12.0m/s2+10.0m/s2+|-8.2m/s2|+|-7.5m/s2|+|-9.0m/s2|+13.3m/s2+18.6m/s2+12.8m/s2)/11＝12.0m/s2；由于该均值大于重力加速度的绝对值，因此，能够确定清洁机器人完成了向上移动。
由于机器人中的六轴惯性传感器经过标定后也会存在一定的误差，加上振动带来的干扰，易使趋势特征值产生的结果导致误判。因此，本具体实施例通过预设干扰阈值用于排除干扰所带来的误判。
本具体实施例未将垂直方向上的位移作为判断标准，而是将垂直加速度的变化趋势作为判断的依据，能够快速确定结果，适于判断非楼层间的上下移动。
可选的，所述多个第一测量值至少包括设置于所述六轴惯性传感器中的三轴重力加速度计获得的三轴重力加速度，其中，所述三轴重力加速度处于所述载体坐标系下。
相应地，所述方法还包括以下步骤：
步骤S100-1，当所述位置状态为所述第二状态时，获取所述机器人的运动控制指令。
步骤S100-2，当所述运动控制指令为静止控制指令时，获取所述三轴重力加速度。
也就是当机器人处于操作面上时，获取所述机器人的运动控制指令。如果运动控制指令为静止控制指令，所述静止控制指令用于使机器人处于非工作状态。
机器人处于非工作状态时，如果不考虑在地理坐标系下地球角速度矢量，此时仅剩重力加速度g分别作用在三轴加速度计的X、Y、Z三个轴上，使三轴重力加速度分别为fx、fy和fz。且三轴加速度计的输出与重力加速度g的关系为：将地理坐标系下的重力加速度通过机器人的航向角、俯仰角和横滚角旋转后得到在载体坐标系下的映射，即
(fxfyfz)T＝R×g；
其中，g，表示重力加速度；
T，表示转置符号；
fx、fy和fz，分别表示三轴重力加速度；
旋转矩阵R由俯仰角θ，航向角ψ，横滚角φ构成。
步骤S100-3，基于所述三轴重力加速度获得所述机器人的初始姿态角。
本公开实施例，利用机器人静态时刻的重力加速度计获得俯仰角θ和横滚角φ。由于机器人处于第二状态下的静止状态，航向角无法通过重力加速度计获得，且航向角不影响后续初始化结果，所以，本公开实施例，采用上一时刻的航向角，或如无上一时刻的航向角则将航向角设置为0度，则
θ＝asin(fy)；
φ＝atan2(-fx，fz)；
步骤S100-4，基于所述初始姿态角初始化所述机器人的姿态。
本公开实施例，利用机器人在正常工作中经常会出现在第二状态下的静止状态，通过重力加速度重新初始对准，重置机器人的姿态(即校正三轴陀螺仪的初始姿态角)，可以有效避免陀螺仪输出带来的姿态角计算积累误差，确保机器人在被搬动前的姿态角输出一直保证处于较为精准的状态。减少了确定机器人位置时出现误判的几率。
实施例2
本公开还提供了与上述实施例承接的装置实施例，用于实现如上实施例所述的方法步骤，基于相同的名称含义的解释与如上实施例相同，具有与如上实施例相同的技术效果，此处不再赘述。
如图3所示，本公开提供一种机器人位置的确定装置300，包括：
状态确定单元301，用于确定机器人与操作面间的位置状态；
数据获取单元302，用于当响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度，其中，所述多个第一测量值均由设置于所述机器人中的六轴惯性传感器同步获得，其中，所述第一测量值处于载体坐标系下，所述垂直加速度处于地理坐标系下；
结果确定单元303，响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。
可选的，每次同步获得的多个第一测量值包括设置于所述六轴惯性传感器中的三轴陀螺仪获得的三轴角速度和设置于所述六轴惯性传感器中的三轴重力加速度计获得的三轴重力加速度，其中，所述三轴角速度和所述三轴重力加速度均处于所述载体坐标系下；
相应地，所述数据获取单元302，包括：
第一获取子单元，用于在第一状态下每次同步获取所述三轴角速度和所述三轴重力加速度；
第一获得子单元，用于基于同步的三轴角速度得到所述机器人的同步的姿态角，其中，所述姿态角处于载体坐标系下；
第二获得子单元，用于基于同步的姿态角和同步的三轴重力加速度得到同步的垂直加速度值。
可选的，所述结果确定单元303，包括：
第三获得子单元，用于基于所述第一状态下所有垂直加速度获得位移；
第一确定子单元，用于当所述位移的距离大于预设高度阈值时，确定所述机器人完成了预设高度阈值的上下移动。
可选的，所述第三获得子单元，包括：
第二获取子单元，用于获取所述第一状态下累计时间；
第四获得子单元，用于在所述累计时间内，对所有垂直加速度进行积分计算，获得所述位移。
可选的，所述结果确定单元303，包括：
第五获得子单元，用于在所述第一状态下，基于所有垂直加速度得到趋势特征值，其中，所述趋势特征值包括：均值、方差值或峰值；
第二确定子单元，用于当所述趋势特征值的绝对值大于预设干扰阈值时，确定所述机器人完成了上下移动。
可选的，所述状态确定单元301，包括：
第三获取子单元，用于与所述多个第一测量值同步获取第二测量值，其中，所述第二测量值是由设置于所述机器人中的防跌落传感器获得的，所述第二测量值处于地理坐标系下；
第三确定子单元，用于当所述第二测量值不满足预设接触条件时，确定所述位置状态为所述第一状态；
第四确定子单元，用于当所述第二测量值满足预设接触条件时，确定所述位置状态为所述第二状态。
可选的，所述多个第一测量值至少包括设置于所述六轴惯性传感器中的三轴重力加速度计获得的三轴重力加速度，其中，所述三轴重力加速度处于所述载体坐标系下；
相应地，所述装置还包括初始化单元；
所述初始化单元，包括：
第四获取子单元，用于当所述位置状态为所述第二状态时，获取所述机器人的运动控制指令；
第五获取子单元，用于当所述运动控制指令为静止控制指令时，获取所述三轴重力加速度；
第六获得子单元，用于基于所述三轴重力加速度获得所述机器人的初始姿态角；
初始化子单元，用于基于所述初始姿态角初始化所述机器人的姿态。
本公开利用第一状态下周期性获得的垂直加速度进行加速过程分析，能够准确地确定所述机器人的位置。
实施例3
如图4所示，本实施例提供一种电子设备，所述电子设备，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一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上实施例所述的方法步骤。
实施例4
本公开实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行如上实施例所述的方法步骤。
实施例5
下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置405；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从ROM 402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

Claims (10)

1.一种机器人位置的确定方法，其特征在于，包括：
确定机器人与操作面间的位置状态；
响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度，其中，所述多个第一测量值均由设置于所述机器人中的六轴惯性传感器同步获得，其中，所述第一测量值处于载体坐标系下，所述垂直加速度处于地理坐标系下；
响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
每次同步获得的多个第一测量值包括设置于所述六轴惯性传感器中的三轴陀螺仪获得的三轴角速度和设置于所述六轴惯性传感器中的三轴重力加速度计获得的三轴重力加速度，其中，所述三轴角速度和所述三轴重力加速度均处于所述载体坐标系下；
相应地，所述基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度，包括：
在第一状态下每次同步获取所述三轴角速度和所述三轴重力加速度；
基于同步的三轴角速度得到所述机器人的同步的姿态角，其中，所述姿态角处于载体坐标系下；
基于同步的姿态角和同步的三轴重力加速度得到同步的垂直加速度值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置，包括：
基于所述第一状态下所有垂直加速度获得位移；
当所述位移的距离大于预设高度阈值时，确定所述机器人完成了预设高度阈值的上下移动。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一状态下所有垂直加速度获得位移，包括：
获取所述第一状态下的累计时间；
在所述累计时间内，对所有垂直加速度进行积分计算，获得所述位移。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置，包括：
在所述第一状态下，基于所有垂直加速度得到趋势特征值，其中，所述趋势特征值包括：均值、方差值或峰值；
当所述趋势特征值的绝对值大于预设干扰阈值时，确定所述机器人完成了上下移动。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定机器人与操作面间的位置状态，包括：
与所述多个第一测量值同步获取第二测量值，其中，所述第二测量值是由设置于所述机器人中的防跌落传感器获得的，所述第二测量值处于地理坐标系下；
当所述第二测量值不满足预设接触条件时，确定所述位置状态为所述第一状态；
当所述第二测量值满足预设接触条件时，确定所述位置状态为所述第二状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述多个第一测量值至少包括设置于所述六轴惯性传感器中的三轴重力加速度计获得的三轴重力加速度，其中，所述三轴重力加速度处于所述载体坐标系下；
相应地，所述方法还包括：
当所述位置状态为所述第二状态时，获取所述机器人的运动控制指令；
当所述运动控制指令为静止控制指令时，获取所述三轴重力加速度；
基于所述三轴重力加速度获得所述机器人的初始姿态角；
基于所述初始姿态角初始化所述机器人的姿态。
8.一种机器人位置的确定装置，其特征在于，包括：
状态确定单元，用于确定机器人与操作面间的位置状态；
数据获取单元，用于响应于所述位置状态由第二状态切换至第一状态，基于所述机器人处于第一状态下每次同步获取的多个第一测量值得到同步的垂直加速度，其中，所述多个第一测量值均由设置于所述机器人中的六轴惯性传感器同步获得，其中，所述第一测量值处于载体坐标系下，所述垂直加速度处于地理坐标系下；
结果确定单元，用于响应于所述位置状态由所述第一状态切换至第二状态，对所述第一状态下所有垂直加速度进行加速过程分析，基于分析结果确定所述机器人的位置。
9.一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，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，所述一个或多个处理器实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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