CN115760989A - 液压支架机器人轨道对准方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种液压支架机器人轨道对准方法及装置,方法包括:通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号;本申请能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理领域,具体涉及一种液压支架机器人轨道对准方法及装置。
背景技术
在研发矿用工作面巡检机器人的过程中,由于适应于液压支架四连杆内部的安装与运行,机器人轨道采用了独特的悬挂大C型的结构,轨道分段安装,轨道间无刚性或柔性连接。机器人行走依靠定位系统的同时,还需要对前一架机器人轨道平直状态进行评估,确保跨轨运行的安全性。
现有技术中涉及一种轨道式机器人行走路径变换装置及其实现方法,方向转换平台以及若干条方向不同的路径轨道;所述方向转换平台能够与任意路径轨道对接;方向转换平台包括平台基体、平台伸缩机构、平台旋转机构和平台安装板;所述平台基体与平台伸缩机构连接,平台伸缩机构与平台旋转机构连接,所述平台旋转机构固定在平台安装板上。本发明有益效果:机器人行走路径变换装置实现了多通道并存、多方向选择,一套机器人主体就可完成多个方向场合的工作,提高了工作覆盖率。路径方向变化适应性强,可适应各种角度要求,克服了弯轨转弯角度单一、路径单一的缺点,达到了路径设计随意性。
发明人发现,现有技术中机器人轨道对接使用的方向转换平台,属于轨道的附属部件进行轨道旋转和移动,对接范围小,无法满足轨道大范围的自动对准。使用了凸板和控制装置进行到位判断,并未实现在较大轨道间隙情况下的轨道对接过程,对本发明的技术条件中说明的大范围的横移和纵移情况,难以有效实现对接,并且依赖于专门的方向转换平台限制了使用范围。
发明内容
针对现有技术中的问题,本申请提供一种液压支架机器人轨道对准方法及装置,能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
为了解决上述问题中的至少一个,本申请提供以下技术方案:
第一方面,本申请提供一种液压支架机器人轨道对准方法,包括:
通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;
通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;
判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
进一步地,在所述通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集之后,包括:
对采集到的图像进行一维颜色查找表调色;
对经过所述一维颜色查找表调色后的图像进行降噪处理,得到经过降噪处理后的图像。
进一步地,所述通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域,包括:
通过预设各向同性缩放最佳匹配算法和设定的对缩放系数、旋转角度许可范围对采集到的图像进行对准标签识别定位,得到匹配结果;
将匹配结果为1的区域确定为对准标签区域,将匹配结果为0的区域确定为对空标签区域。
进一步地, 所述判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,包括:
对所述对准标签区域和目标靶区进行图集合计算和象限计算;
若所述对准标签区域包含于所述目标靶区,则判定轨道对准完成,若所述对准标签区域与所述目标靶区交集非零但非包含或无交集,则返回轨道对准识别信号。
进一步地,还包括:
当机器人监测到设置在轨道中间位置的无源电子标签信号时挂起巡检任务并进入停靠交互状态;
根据所述机器人的航向偏摆状态和轨道轴向执行机器人航向姿态修改操作。
进一步地,还包括:
根据所述对准标签区域和目标靶区分别进行图的集合计算;
根据所述图的集合计算结果生成对应的液压支架控制指令并执行液压支架位移运动,直至完成轨道对准。
第二方面,本申请提供一种液压支架机器人轨道对准装置,包括:
图像采集模块,用于通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;
区域判定模块,用于通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;
轨道校准模块,用于判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
进一步地,所述图像采集模块包括:
LUT调色单元,用于对采集到的图像进行一维颜色查找表调色;
图像降噪单元,用于对经过所述一维颜色查找表调色后的图像进行降噪处理,得到经过降噪处理后的图像。
进一步地,所述区域判定模块包括:
识别定位单元,用于通过预设各向同性缩放最佳匹配算法和设定的对缩放系数、旋转角度许可范围对采集到的图像进行对准标签识别定位,得到匹配结果;
区域确定单元,用于将匹配结果为1的区域确定为对准标签区域,将匹配结果为0的区域确定为对空标签区域。
进一步地, 所述轨道校准模块包括:
图像计算单元,用于对所述对准标签区域和目标靶区进行图集合计算和象限计算;
对准判定单元,用于若所述对准标签区域包含于所述目标靶区,则判定轨道对准完成,若所述对准标签区域与所述目标靶区交集非零但非包含或无交集,则返回轨道对准识别信号。
进一步地,还包括:
巡检停靠单元,用于当机器人监测到设置在轨道中间位置的无源电子标签信号时挂起巡检任务并进入停靠交互状态;
姿态修正单元,用于根据所述机器人的航向偏摆状态和轨道轴向执行机器人航向姿态修改操作。
进一步地,还包括:
图集合计算单元,用于根据所述对准标签区域和目标靶区分别进行图的集合计算;
支架控制单元,用于根据所述图的集合计算结果生成对应的液压支架控制指令并执行液压支架位移运动,直至完成轨道对准。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的液压支架机器人轨道对准方法的步骤。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述的液压支架机器人轨道对准方法的步骤。
第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的液压支架机器人轨道对准方法的步骤。
由上述技术方案可知,本申请提供一种液压支架机器人轨道对准方法及装置,通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,由此能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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的附图。
图1为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准方法的流程示意图之一;
图2为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准方法的流程示意图之二;
图3为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准方法的流程示意图之三;
图4为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准方法的流程示意图之四;
图5为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准方法的流程示意图之五;
图6为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准方法的流程示意图之六;
图7为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准装置的结构图之一;
图8为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准装置的结构图之二;
图9为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准装置的结构图之三;
图10为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准装置的结构图之四;
图11为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准装置的结构图之五;
图12为本申请实施例中的液压支架机器人轨道对准装置的结构图之六;
图13为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
考虑到现有技术中存在的问题,本申请提供一种液压支架机器人轨道对准方法及装置,通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,由此能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
为了能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越,本申请提供一种液压支架机器人轨道对准方法的实施例,参见图1,所述液压支架机器人轨道对准方法具体包含有如下内容:
步骤S101:通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上。
可选的,本申请可以使用机器人底盘安装的高清智能相机,在自动对焦后对轨道正前方进行图像采集,通过一维颜色查找表调色LUT和降噪处理提升画面质量,并传输到机器人核心控制板,进行图像中心区域信息熵值计算。
步骤S102:通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域。
可选的,本申请可以利用预设模板文件生成对准标签特征模板,使用各向同性缩放最佳匹配算法,对对准标签进行识别。
可选的,识别过程中可以对缩放系数、旋转角度许可范围设定,使用金字塔匹配,匹配数量不大于1,匹配准度不小于0.5,经过最优化过程生成匹配结果,计算输出结果保留匹配准度和识别目标的位置、角度和缩放系数,经过进一步的特征量阈值筛选,最终获得匹配结果为1(识别到目标)或者0(未识别到任何目标)。
根据上面识别到结果,匹配结果为1时,进一步利用匹配的位置信息生成对准标签的Region_L(标签区域),匹配结果为0时,生成一个空标签区域。加载目标靶区的位置和范围生成Region_Tar(图上靶区区域),该区域根据标准状况下(前一节轨道与本节轨道完全对齐)相机采集到画面中对准标签区域扩展(根据机器人底盘越障性能指标进行冗余像素尺寸叠加)而来。
可以理解的是,本申请中计算机对二维图像进行处理,利用目标识别与分割算法(例如使用各向同性缩放匹配算法)对目标进行像素定位,依据相机成像采用的小孔成像近似模型,进行相机坐标系、机器人世界坐标系的映射关系,建立机器人姿态修生后的相机平面(与轨道横切面平行)和中心轴线(与轨道轴线平行)的光学透视模型,以视觉系统规划的目标靶区为参考,进行目标定位分割的位置关系计算(图集合计算和象限计算),最终确定目标在成像面上的位置描述。
位置描述就是位置确定的结果,通过抽象化的参数进行表达,本发明中用到的轨道超差状态图便属于位置描述,包括了对准标签(目标)与目标靶区的二维和X、Y一维的包含关系,并将位置确定内容抽象成有状态(存在超差,状态0)和无状态(无差,状态1)的二值结果。目标的象限结果(相对于目标靶区中心坐标系可以确定目标相对于目标靶区的方位,也属于位置抽象的结果。
在目标识别与分割定位中,如果出现未识别到任何目标时,反馈控制系统无输入结果,在此情况下,程序自动生成目标位置为有状态(存在超差,状态0),并且象限结果置为空。
步骤S103:判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
可选的,本申请可以判定对准标签是否落入目标靶区,也就是将Region_L和Region_Tar进行图的集合计算:如果Region_L包含于Region_Tar代表轨道完成对准,生成无差状态1;如果Region_L与 Region_Tar交集非零但非包含,生成超差状态0;如果Region_L与Region_Tar无交集,生成超差状态0。
从上述描述可知,本申请实施例提供的液压支架机器人轨道对准方法,能够通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,由此能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
在本申请的液压支架机器人轨道对准方法的一实施例中,参见图2,还可以具体包含如下内容:
步骤S201:对采集到的图像进行一维颜色查找表调色。
步骤S202:对经过所述一维颜色查找表调色后的图像进行降噪处理,得到经过降噪处理后的图像。
可选的,本申请可以使用机器人底盘安装的高清智能相机,在自动对焦后对轨道正前方进行图像采集,通过一维颜色查找表调色LUT和降噪处理提升画面质量,并传输到机器人核心控制板,进行图像中心区域信息熵值计算。
在本申请的液压支架机器人轨道对准方法的一实施例中,参见图3,还可以具体包含如下内容:
步骤S301:通过预设各向同性缩放最佳匹配算法和设定的对缩放系数、旋转角度许可范围对采集到的图像进行对准标签识别定位,得到匹配结果。
步骤S302:将匹配结果为1的区域确定为对准标签区域,将匹配结果为0的区域确定为对空标签区域。
可选的,本申请可以利用预设模板文件生成对准标签特征模板,使用各向同性缩放最佳匹配算法,对对准标签进行识别。
可选的,识别过程中可以对缩放系数、旋转角度许可范围设定,使用金字塔匹配,匹配数量不大于1,匹配准度不小于0.5,经过最优化过程生成匹配结果,计算输出结果保留匹配准度和识别目标的位置、角度和缩放系数,经过进一步的特征量阈值筛选,最终获得匹配结果为1(识别到目标)或者0(未识别到任何目标)。
在本申请的液压支架机器人轨道对准方法的一实施例中,参见图4,还可以具体包含如下内容:
步骤S401:对所述对准标签区域和目标靶区进行图集合计算和象限计算。
步骤S402:若所述对准标签区域包含于所述目标靶区,则判定轨道对准完成,若所述对准标签区域与所述目标靶区交集非零但非包含或无交集,则返回轨道对准识别信号。
可选的,本申请可以判定对准标签是否落入目标靶区,也就是将Region_L和Region_Tar进行图的集合计算:如果Region_L包含于Region_Tar代表轨道完成对准,生成无差状态1;如果Region_L与 Region_Tar交集非零但非包含,生成超差状态0;如果Region_L与Region_Tar无交集,生成超差状态0。
在本申请的液压支架机器人轨道对准方法的一实施例中,参见图5,还可以具体包含如下内容:
步骤S501:当机器人监测到设置在轨道中间位置的无源电子标签信号时挂起巡检任务并进入停靠交互状态。
步骤S502:根据所述机器人的航向偏摆状态和轨道轴向执行机器人航向姿态修改操作。
可选的,本申请液压支架机器人在运行过程中,每次定位到轨道中间位置时,需要进行停靠以确保最大的安全。停靠信号来自于机器人自身定位系统,当机器人遇到轨道中间位置的无源RFID标时,机器人控制系统立即挂起巡检任务,同时机器人核心控制板会向电机驱动装置发送电机停止命令,进入停靠交互状态(此种状态机器人无电机控制权限)。
机器人停止过程中,侧向前后共四个导向轮会滑过轨道内侧导向条,机器人从具有一定的航向偏摆状态导向约束到与机器人轨道轴向相一致,实现航向姿态修正,同时机器人承载轮系的轨道面是钢制的板面,能够为智能相机提供平直基准。
在本申请的液压支架机器人轨道对准方法的一实施例中,参见图6,还可以具体包含如下内容:
步骤S601:根据所述对准标签区域和目标靶区分别进行图的集合计算。
步骤S602:根据所述图的集合计算结果生成对应的液压支架控制指令并执行液压支架位移运动,直至完成轨道对准。
可以理解的是,本申请机器人轨道与液压支架连接组件上设置有对准标签安装位,通过对准标签对机器人下一节轨道的是否处于目标靶区,以及下一节轨道相对偏上/偏下、偏左/偏右等信息进行判断。由于机器人轨道与液压支架进行刚性的连接组件固定,所以液压支架相对偏移状态自然耦合在机器人轨道的相对偏移状态上,构成了轨道与液压支架的状态耦合模型。
轨道与液压支架的状态耦合模型不仅包含了状态的一致性,还根据液压支架构型包括了承载结构、推移装置和液压缸,机器人轨道状态变化会随着液压支架的运动执行装置进行改变,液压支架状态消息依靠射频模块回传到机器人,机器人便可以获取到轨道便随对准过程中的大致趋势。在液压支架拉架动作时,机器人上的智能相机会自动采集前方图像,并实时识别对准标签,视觉系统会自动标识机器人轨道横向存在有超差还是无差。在液压支架升架动作时,机器人视觉系统也同样自动标识机器人轨道纵向存在有超差还是无差。超差状态为0,无差状态为1,机器人横向和纵向状态均是1代表前一节轨道已经与本节轨道实现对准。
具体的,反馈控制分两阶段,第一阶段是液压支架随采煤机自动进行拉架控制,机器人轨道随液压支架进入开环的被动自动对准,此时液压支架控制权限仍未授权给机器人。第二阶段是液压支架自由即将运动完毕或已经运动完毕,机器人获取到液压支架控制权,此时机器人主动进行液压支架的控制干预和微调。要完成最终的机器人轨道对准,需要参考对准标签超差状态图,在实施2中,进行图的集合计算仅能获取状态图缩略即0和1,在此基础上,依据Region_L和Region_Tar分离出X(横向)、Y(纵向)两个单独的一维区域分别进行图的集合计算,获取到X、Y方向的超差状态(例如对准标签X向区域落入目标靶区X向区域为0b10&0b10,对准标签Y向区域未落入目标靶区Y向区域为0b01&0b00,将状态按位或进行合并,则状态图的值为0b10),类此,当状态图处于0b10时,此时存在Y(纵向)偏差,需要进行纵向微调对准,做法是通过Region_L中心点和Region_Tar中心点的Y坐标的比较得到对准标签是偏下或偏上,然后生成纵向相反方向的微调命令(升架或降架),控制液压支架的同时视觉系统快速进行超差状态图更新,当状态图处于0b11时立即停止液压支架运动,即完成轨道对准。同样的规则和流程适用于状态图处于0b01时,进行横向微调(拉架或收架),当状态图处于0b11时立即停止液压支架运动,最终完成轨道对准。
有上述内容可知,本申请液压支架机器人视觉感知系统和轨道对准执行系统,通过运用了光、电、控和机械的整套反馈过程,实现了机器人在不进行机器人轨道对接条件下,机器人自主感知前方轨道的存在状态和偏差状态,当视觉系统检测到标签则可以确定前方轨道存在,并通过对准标签落入目标靶区的约束机制确定轨道完成对准。就是以最为精简的逻辑判断流程和执行控制过程确保了机器人实时感知实时反馈控制(执行机构为液压支架的液压缸、控制接收端为液压支架控制器),为机器人安全跨越轨道提供了保障,同时机器人轨道作为标尺,提供了修正液压支架拉架或升架后过大偏差的自动化调直方案,随着机器人不断累积数据,可以提供更高的控制灵敏度和精度。
为了能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越,本申请提供一种用于实现所述液压支架机器人轨道对准方法的全部或部分内容的液压支架机器人轨道对准装置的实施例,参见图7,所述液压支架机器人轨道对准装置具体包含有如下内容:
图像采集模块10,用于通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上。
区域判定模块20,用于通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域。
轨道校准模块30,用于判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
从上述描述可知,本申请实施例提供的液压支架机器人轨道对准装置,能够通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,由此能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
在本申请的液压支架机器人轨道对准装置的一实施例中,参见图8,所述图像采集模块10包括:
LUT调色单元11,用于对采集到的图像进行一维颜色查找表调色。
图像降噪单元12,用于对经过所述一维颜色查找表调色后的图像进行降噪处理,得到经过降噪处理后的图像。
在本申请的液压支架机器人轨道对准装置的一实施例中,参见图9,所述区域判定模块20包括:
识别定位单元21,用于通过预设各向同性缩放最佳匹配算法和设定的对缩放系数、旋转角度许可范围对采集到的图像进行对准标签识别定位,得到匹配结果。
区域确定单元22,用于将匹配结果为1的区域确定为对准标签区域,将匹配结果为0的区域确定为对空标签区域。
在本申请的液压支架机器人轨道对准装置的一实施例中,参见图10,所述轨道校准模块30包括:
图像计算单元31,用于对所述对准标签区域和目标靶区进行图集合计算和象限计算。
对准判定单元32,用于若所述对准标签区域包含于所述目标靶区,则判定轨道对准完成,若所述对准标签区域与所述目标靶区交集非零但非包含或无交集,则返回轨道对准识别信号。
在本申请的液压支架机器人轨道对准装置的一实施例中,参见图11,还具体包含有如下内容:
巡检停靠单元41,用于当机器人监测到设置在轨道中间位置的无源电子标签信号时挂起巡检任务并进入停靠交互状态。
姿态修正单元42,用于根据所述机器人的航向偏摆状态和轨道轴向执行机器人航向姿态修改操作。
在本申请的液压支架机器人轨道对准装置的一实施例中,参见图12,还具体包含有如下内容:
图集合计算单元51,用于根据所述对准标签区域和目标靶区分别进行图的集合计算。
支架控制单元52,用于根据所述图的集合计算结果生成对应的液压支架控制指令并执行液压支架位移运动,直至完成轨道对准。
从硬件层面来说,为了能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越,本申请提供一种用于实现所述液压支架机器人轨道对准方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例,所述电子设备具体包含有如下内容:
处理器(processor) 、存储器(memory) 、通信接口(Communications Interface)和总线;其中,所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;所述通信接口用于实现液压支架机器人轨道对准装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输;该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等,本实施例不限于此。在本实施例中,该逻辑控制器可以参照实施例中的液压支架机器人轨道对准方法的实施例,以及液压支架机器人轨道对准装置的实施例进行实施,其内容被合并于此,重复之处不再赘述。
可以理解的是,所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中,所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中,液压支架机器人轨道对准方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行,也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力,以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成,所述客户端设备还可以包括处理器。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元),可以与远程的服务器进行通信连接,实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器,其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器,例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备,也可以包括多个服务器组成的服务器集群,或者分布式装置的服务器结构。
图13为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图13所示,该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140;存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是,该图13是示例性的;还可以使用其他类型的结构,来补充或代替该结构,以实现电信功能或其他功能。
一实施例中,液压支架机器人轨道对准方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中,中央处理器9100可以被配置为进行如下控制:
步骤S101:通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上。
步骤S102:通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域。
步骤S103:判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
从上述描述可知,本申请实施例提供的电子设备,通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,由此能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
在另一个实施方式中,液压支架机器人轨道对准装置可以与中央处理器9100分开配置,例如可以将液压支架机器人轨道对准装置配置为与中央处理器9100连接的芯片,通过中央处理器的控制来实现液压支架机器人轨道对准方法功能。
如图13所示,该电子设备9600还可以包括:通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是,电子设备9600也并不是必须要包括图13中所示的所有部件;此外,电子设备9600还可以包括图13中没有示出的部件,可以参考现有技术。
如图13所示,中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置,该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中,存储器9140,例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息,此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序,以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器,但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器,其即使在断电时也保存信息,可被选择性地擦除且设有更多数据,该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142,该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143,该数据存储部9143用于存储数据,例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100,以提供输入信号和接收输出信号,这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术,在同一电子设备中,可以设置有多个通信模块9110,如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132,以经由扬声器9131提供音频输出,并接收来自麦克风9132的音频输入,从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外,音频处理器9130还耦合到中央处理器9100,从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音,且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的液压支架机器人轨道对准方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的液压支架机器人轨道对准方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤S101:通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上。
步骤S102:通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域。
步骤S103:判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
从上述描述可知,本申请实施例提供的计算机可读存储介质,通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,由此能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的液压支架机器人轨道对准方法中全部步骤的一种计算机程序产品,该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的液压支架机器人轨道对准方法的步骤,例如,所述计算机程序/指令实现下述步骤:
步骤S101:通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上。
步骤S102:通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域。
步骤S103:判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
从上述描述可知,本申请实施例提供的计算机程序产品,通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,由此能够有效实现机器人安全可控的轨道跨越。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种液压支架机器人轨道对准方法,其特征在于,所述方法包括:
通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;
通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;
判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
2.根据权利要求1所述的液压支架机器人轨道对准方法,其特征在于,在所述通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集之后,包括:
对采集到的图像进行一维颜色查找表调色;
对经过所述一维颜色查找表调色后的图像进行降噪处理,得到经过降噪处理后的图像。
3.根据权利要求1所述的液压支架机器人轨道对准方法,其特征在于,所述通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域,包括:
通过预设各向同性缩放最佳匹配算法和设定的对缩放系数、旋转角度许可范围对采集到的图像进行对准标签识别定位,得到匹配结果;
将匹配结果为1的区域确定为对准标签区域,将匹配结果为0的区域确定为对空标签区域。
4.根据权利要求1所述的液压支架机器人轨道对准方法,其特征在于,所述判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号,包括:
对所述对准标签区域和目标靶区进行图集合计算和象限计算;
若所述对准标签区域包含于所述目标靶区,则判定轨道对准完成,若所述对准标签区域与所述目标靶区交集非零但非包含或无交集,则返回轨道对准识别信号。
5.根据权利要求1所述的液压支架机器人轨道对准方法,其特征在于,还包括:
当机器人监测到设置在轨道中间位置的无源电子标签信号时挂起巡检任务并进入停靠交互状态;
根据所述机器人的航向偏摆状态和轨道轴向执行机器人航向姿态修改操作。
6.根据权利要求1所述的液压支架机器人轨道对准方法,其特征在于,还包括:
根据所述对准标签区域和目标靶区分别进行图的集合计算;
根据所述图的集合计算结果生成对应的液压支架控制指令并执行液压支架位移运动,直至完成轨道对准。
7.一种液压支架机器人轨道对准装置,其特征在于,包括:
图像采集模块,用于通过设置在机器人底盘处的高清智能相机对轨道正前方进行图像采集,其中,所述机器人设置在液压支架的设定轨道上;
区域判定模块,用于通过预设各向同性缩放最佳匹配算法对采集到的图像进行对准标签识别定位,根据所述对准标签识别定位的结果确定所述图像中的对准标签区域;
轨道校准模块,用于判断所述对准标签区域是否落入目标靶区范围,若是,则判定轨道对准完成,否则返回轨道对准识别信号。
8.根据权利要求7所述的液压支架机器人轨道对准装置,其特征在于,所述图像采集模块包括:
LUT调色单元,用于对采集到的图像进行一维颜色查找表调色;
图像降噪单元,用于对经过所述一维颜色查找表调色后的图像进行降噪处理,得到经过降噪处理后的图像。
9.根据权利要求7所述的液压支架机器人轨道对准装置,其特征在于,所述区域判定模块包括:
识别定位单元,用于通过预设各向同性缩放最佳匹配算法和设定的对缩放系数、旋转角度许可范围对采集到的图像进行对准标签识别定位,得到匹配结果;
区域确定单元,用于将匹配结果为1的区域确定为对准标签区域,将匹配结果为0的区域确定为对空标签区域。
10.根据权利要求7所述的液压支架机器人轨道对准装置,其特征在于,所述轨道校准模块包括:
图像计算单元,用于对所述对准标签区域和目标靶区进行图集合计算和象限计算;
对准判定单元,用于若所述对准标签区域包含于所述目标靶区,则判定轨道对准完成,若所述对准标签区域与所述目标靶区交集非零但非包含或无交集,则返回轨道对准识别信号。
11.根据权利要求7所述的液压支架机器人轨道对准装置,其特征在于,还包括:
巡检停靠单元,用于当机器人监测到设置在轨道中间位置的无源电子标签信号时挂起巡检任务并进入停靠交互状态;
姿态修正单元,用于根据所述机器人的航向偏摆状态和轨道轴向执行机器人航向姿态修改操作。
12.根据权利要求7所述的液压支架机器人轨道对准装置,其特征在于,还包括:
图集合计算单元,用于根据所述对准标签区域和目标靶区分别进行图的集合计算;
支架控制单元,用于根据所述图的集合计算结果生成对应的液压支架控制指令并执行液压支架位移运动,直至完成轨道对准。
13.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至6任一项所述的液压支架机器人轨道对准方法的步骤。
14.一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,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的液压支架机器人轨道对准方法的步骤。
15.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求 1至6任一项所述的液压支架机器人轨道对准方法的步骤。
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