CN117021089A - 机器人控制方法、装置、机器人及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于机器人控制方法、装置、机器人及存储介质，所述方法包括：在机器人跟随目标对象进行运动的过程中，获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述期望跟随距离，其中，所述机器人具有多个跟随模式，不同跟随模式下的期望跟随距离不同。
Description
技术领域
本公开涉及技术领域，具体涉及一种机器人控制方法、装置、机器人及存储介质。
背景技术
近年来，机器人技术的不断发展，越来越智能化和自动化，动作的丰富性、稳定性和灵活性均得到了不同程度的提高。当前的机器人不仅可以完成扫地、行走等周期性、重复性的动作，而且还能够执行跟随动作，即跟随某个目标进行运动。但是相关技术中机器人在执行跟随动作时，容易出现目标丢失，从而导致跟随失败。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种机器人控制方法、装置、机器人及存储介质，用以解决相关技术中的缺陷。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种机器人控制方法，所述方法包括：
在机器人跟随目标对象进行运动的过程中，获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述期望跟随距离，其中，所述机器人具有多个跟随模式，不同跟随模式下的期望跟随距离不同。
本公开的一个实施例中，所述方法还包括：
接收机器人遥控设备发送的模式切换指令，并切换所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述方法还包括：
根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人当前运行的跟随模式，包括：
据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，识别所述目标对象所处的环境场景；
根据用于表征环境场景与跟随模式之间映射关系，以及所述目标对象所处的环境场景，控制所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，包括：
获取所述机器人采集的测距信息，并根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
本公开的一个实施例中，所述机器人设有视觉相机和深度相机；
所述获取机器人采集的测距信息，包括：
获取所述视觉相机采集的视觉图像，和所述深度相机采集的深度信息。
本公开的一个实施例中，所述机器人设有UWB检测元件，所述目标对象设有与所述UWB检测元件匹配的UWB元件；
所述获取机器人采集的测距信息，包括：
获取所述UWB检测元件采集的UWB信号。
本公开的一个实施例中，所述根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，包括：
根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
本公开的一个实施例中，所述根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，包括：
在默认跟随模式下，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
本公开的一个实施例中，所述根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，包括：
在非默认跟随模式下，根据所述非默认跟随模式下的期望跟随距离和所述默认跟随距离，在所述目标对象的前方或后方构建虚拟对象，并确定所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离，以及根据所述机器人与所述目标对象之间的虚拟距离和所述默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种机器人控制方法，应用于具有UWB检测元件的机器人，所述方法包括：
在机器人跟随具有UWB元件目标对象进行运动的过程中，获取所述UWB检测元件采集的UWB信号，其中，所述UWB元件与所述UWB检测元件相匹配；
根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，控制所述机器人跟随所述目标对象进行运动。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种机器人控制装置，所述装置包括：
获取模块，用于在机器人跟随目标对象进行运动的过程中，获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
跟随模块，用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述期望跟随距离，其中，所述机器人具有多个跟随模式，不同跟随模式下的期望跟随距离不同。
本公开的一个实施例中，所述装置还包括第一切换模块，所述第一切换模块用于：
接收机器人遥控设备发送的模式切换指令，并切换所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述方法还包括第二跟随模块，所述第二跟随模块用于：
根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述第二跟随模块用于：
据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，识别所述目标对象所处的环境场景；
根据用于表征环境场景与跟随模式之间映射关系，以及所述目标对象所处的环境场景，控制所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述获取模块用于：
获取所述机器人采集的测距信息，并根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
本公开的一个实施例中，所述机器人设有视觉相机和深度相机；
所述获取模块用于获取所述机器人采集的测距信息时，用于：
获取所述视觉相机采集的视觉图像，和所述深度相机采集的深度信息。
本公开的一个实施例中，所述机器人设有UWB检测元件，所述目标对象设有与所述UWB检测元件匹配的UWB元件；
所述获取模块用于获取所述机器人采集的测距信息时，用于：
获取所述UWB检测元件采集的UWB信号。
本公开的一个实施例中，所述获取模块用于根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离时，用于：
根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
本公开的一个实施例中，所述跟随模块用于：
在默认跟随模式下，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
本公开的一个实施例中，所述跟随模块用于：
在非默认跟随模式下，根据所述非默认跟随模式下的期望跟随距离和所述默认跟随距离，在所述目标对象的前方或后方构建虚拟对象，并确定所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离，以及根据所述机器人与所述目标对象之间的虚拟距离和所述默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种机器人控制装置，应用于具有UWB检测元件的机器人，所述装置包括：
UWB模块，用于在机器人跟随具有UWB元件目标对象进行运动的过程中，获取所述UWB检测元件采集的UWB信号，其中，所述UWB元件与所述UWB检测元件相匹配；
角度模块，用于根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
水平模块，用于根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
运动模块，用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，控制所述机器人跟随所述目标对象进行运动。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种机器人，所述机器人包括存储器、处理器，所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器用于在执行所述计算机指令时实现第一方面或第二方面所述机器人控制方法。
根据本公开实施例的第六方面，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第一方面或第二方面所述的方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开实施例所提供的机器人控制方法，在机器人跟随目标对象进行运动的过程中可以获取机器人与目标对象之间的距离；进而可以根据上述距离，以及机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的距离保持在所述期望跟随距离。由于机器人具有多个跟随模式，且不同跟随模式下的期望跟随距离不同，因此可以通过调节机器人的跟随模式来调整其期望跟随距离，例如在易跟丢的场景下可以缩短期望跟随距离，从而避免机器人跟丢目标对象，即避免跟随失败。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本公开一示例性实施例示出的机器人控制方法的流程图；
图2是本公开一示例性实施例示出的利用UWB信号测距的示意图；
图3是本公开一示例性实施例示出的手动切换跟随模式的示意图；
图4是本公开一示例性实施例示出的跟随运动时的虚拟对象示意图；
图5是本公开一示例性实施例示出的机器人控制方法的流程图；
图6是本公开一示例性实施例示出的机器人控制装置的结构示意图；
图7是本公开一示例性实施例示出的机器人控制装置的结构示意图；
图8是本公开一示例性实施例示出的机器人的结构框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开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。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
近年来，机器人技术的技术不断发展，越来越智能化和自动化，动作的丰富性、稳定性和灵活性均得到了不同程度的提高。当前机器人不仅可以完成扫地、行走等周期性、重复性的动作，而且还能够执行跟随动作，即跟随某个目标进行运动等智能性交互行为。但是相关技术中机器人在执行跟随动作时，容易出现目标丢失，从而导致跟随失败。
基于此，第一方面，本公开至少一个实施例提供了一种机器人控制方法，请参照附图1，其示出了该方法的流程，包括步骤S101至步骤S102。
其中，该方法可以应用于机器人，例如应用于双足机器人(仿形机器人)或四足机器人等足式机器人，或者轮式机器人等。足式机器人具有多个腿，并可以通过多个腿交替踏步实现行走；轮式机器人具有转动轮，并可以通过转动轮转动实现运动。机器人可以设有视觉相机和深度相机，和/或，机器人可以设有UWB检测元件。
示例性的，该方法可以在应用于机器人执行跟随动作的过程中，即(在跟随模式不变的情况下)实时控制机器人通过运动保持与目标对象的相对位置关系不变。
在步骤S101中，在机器人跟随目标对象进行运动的过程中，获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。优选的，获取所述机器人采集的测距信息，并根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
示例性的，在所述机器人设有视觉相机和深度相机的情况下，本步骤可以获取所述视觉相机采集的视觉图像，和所述深度相机采集的深度信息。可以理解的是，视觉图像和深度信息不仅可以作为测距信息用于测量机器人与目标对象之间的距离，还可以用于构建导航地图，例如应用于SLAM算法等。基于此，本步骤可以基于视觉图像和深度信息确定机器人与目标对象之间的距离。例如，对视觉图像进行识别，确定目标对象在视觉图像内的位置，进而将深度信息的相同位置处的深度值作为机器人与目标对象之间的距离。
再示例性的，在所述机器人设有UWB检测元件的情况下，目标对象可以设有与所述UWB检测元件匹配的UWB元件，本步骤可以获取所述UWB检测元件采集的UWB信号。基于此，在所述机器人设有UWB检测元件的情况下，请参照附图2，可以按照下述方式确定机器人与目标对象之间的距离：
首先，根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度。
接下来，根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的距离。
相关技术中直接将连线的长度作为机器人与目标对象之间的距离，未考虑目标对象的高度对二者之间距离的影响，造成距离检测不准确；且不同目标对象的身高不同会使得UWB元件的高度差异，因此不同目标对象被跟随时的距离也不尽相同。换句话说，UWB元件的高度(该高度与目标对象的高度相关)会影响机器人与目标对象之间的实际距离检测的准确性，且对不同目标对象造成的影响还存在差异。而本示例中，通过结合连线的长度、连线与竖直方向的角度(或连线与水平方向的角度)两个维度，来确定机器人与目标对象之间的距离，从而可以不受UWB元件高度(该高度与目标对象高度相关，例如用户身高)的影响，提高机器人与目标对象之间的距离的精度和准确性。
在步骤S102中，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述期望跟随距离。
其中，所述机器人具有多个跟随模式，不同跟随模式下的期望跟随距离不同，其中，期望跟随距离为用户希望机器人与目标对象实时保持的距离。例如机器人可以具有远距离模式、中距离模式和近距离模式三个跟随模式，示例性的，远距离模式的期望跟随距离为1.5米，中距离模式的期望跟随距离为1米，近距离模式的期望跟随距离为0.5米。可以理解的是，机器人的跟随模式数量，以及每种跟随模式下的期望跟随距离可以任意配置，上述示例并非对其限制。
示例性的，可以将多种跟随模式中的任一跟随模式定义为默认跟随模式，其他跟随模式均为非默认跟随模式，默认跟随模式下的期望跟随距离为默认跟随距离。例如将最常用的跟随模式定义为默认跟随模式，且默认跟随模式可以在机器人出厂前配置，和/或，由用户在使用过程中进行选择。例如，上述示例中的近距离模式、中距离模式和远距离模式中，可以将中距离模式配置为默认跟随模式。基于此，本步骤可以按照下述方式控制机器人进行运动：
第一种情况，在默认跟随模式下，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。例如，在机器人当前运行在上述中距离模式下时，控制机器人实时与目标对象保持1米的实际距离。
第二种情况，在非默认跟随模式下，根据所述非默认跟随模式下的期望跟随距离和所述默认跟随距离，在所述目标对象的前方或后方构建虚拟对象，并确定所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离，以及根据所述机器人与所述目标对象之间的虚拟距离和所述默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离保持在所述默认跟随距离。
目标对象的前方指的是：目标对象远离机器人的方向。目标对象的后方指的是：目标对象靠近机器人的方向。
请参照附图3，当机器人运行在近距离模式时，由于近距离模式的期望跟随距离(0.5米)与默认跟随距离(即默认跟随模式—中距离模式的期望跟随距离1米)的差值为0.5米，且期望跟随距离小于默认跟随距离，因此可以在目标对象前方0.5米处构建虚拟对象(即附图3中的虚拟对象1)，并控制机器人以默认跟随距离跟随该虚拟对象进行跟随运动，从而实时与目标对象保持0.5米的实际距离。
请继续参照附图3，当机器人运行在远距离模式时，由于远距离模式的期望跟随距离(1.5米)与默认跟随距离(即默认跟随模式—中距离模式的期望跟随距离1米)的差值为0.5米，且期望跟随距离大于默认跟随距离，因此可以在目标对象后方0.5米处构建虚拟对象(即附图3中的虚拟对象2)，并控制机器人以默认跟随距离跟随该虚拟对象进行跟随运动，从而实时与目标对象保持1.5米的实际距离。
本公开实施例所提供的机器人控制方法，在机器人跟随目标对象进行运动的过程中可以获取机器人与目标对象之间的距离；进而可以根据上述距离，以及机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的距离保持在所述期望跟随距离。相关技术中机器人在执行跟随动作时始终保持固定的跟随距离，难以适应不同的跟随场景，例如有些跟随场景用户希望机器人跟随距离较远，避免被打扰，有些跟随场景用户希望机器人跟随距离较近，避免跟丢。而该方法中机器人具有多个跟随模式，且不同跟随模式下的期望跟随距离不同，因此可以通过调节机器人的跟随模式来调整其期望跟随距离，例如在易跟丢的场景(例如电梯场景等)下可以缩短期望跟随距离，从而避免机器人跟丢目标对象，即避免跟随失败。
本公开的一些实施例中，可以按照下述至少一种方式来切换机器人的跟随模式。
第一种方式，根据机器人遥控设备发送的模式切换指令，切换所述机器人运行的跟随模式。用户可以通过操作使机器人遥控设备(遥控器或者终端设备)来向机器人发送模式切换指令。请参照附图4，当机器人运行在近距离模式时，用户可以通过双击遥控器按钮(即用于切换跟随模式的按钮)将跟随模式切换至中距离模式；当机器人运行在中距离模式时，用户可以通过双击遥控器按钮(即用于切换跟随模式的按钮)将跟随模式切换至远距离模式；当机器人运行在远距离模式时，用户可以通过双击遥控器按钮(即用于切换跟随模式的按钮)将跟随模式切换至近距离模式。
第二种方式，根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人运行的跟随模式。其中，机器人可以利用视觉图像和深度信息来构建导航地图，并实时确定目标对象在导航地图内的位置。示例性的，首先，据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，识别所述目标对象所处的环境场景，例如室外场景、室内场景、电梯场景等；接下来，根据用于表征环境场景与跟随模式之间映射关系，以及所述目标对象所处的环境场景，控制所述机器人运行的跟随模式，例如室外场景下运行远距离模式，室内场景运行中距离模式，电梯场景运行近距离模式等。
上述两种方式可以切换机器人的跟随模式，从而改变机器人的期望跟随距离，使得不同场景下机器人都能够成功跟随目标对象，避免跟随失败。而且该方法尤其解决了电梯等需要近距离跟随场景下的跟随失败问题。
第二方面，本公开至少一个实施例提供了一种机器人控制方法，该方法应用于具有UWB检测元件的机器人，请参照附图5，其示例性的示出了该方法的流程图，包括步骤S401至步骤S404。
在步骤S501中，在机器人跟随具有UWB元件目标对象进行运动的过程中，获取所述UWB检测元件采集的UWB信号，其中，所述UWB元件与所述UWB检测元件相匹配。
在步骤S502中，根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
在步骤S503中，根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
在步骤S504中，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，控制所述机器人跟随所述目标对象进行运动。
相关技术中直接将连线的长度作为机器人与目标对象之间的距离，未考虑目标对象的高度对二者之间距离的影响，造成距离检测不准确；且不同目标对象的身高不同会使得UWB元件的高度差异，因此不同目标对象被跟随时的距离也不尽相同。换句话说，UWB元件的高度(该高度与目标对象的高度相关)会影响机器人与目标对象之间的实际距离检测的准确性，且对不同目标对象造成的影响还存在差异。而本实施例中，通过结合连线的长度、连线与竖直方向的角度(或连线与水平方向的角度)两个维度，来确定机器人与目标对象之间的距离，从而可以不受UWB元件高度(该高度与目标对象高度相关，例如用户身高)的影响，提高机器人与目标对象之间的距离的精度和准确性。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种机器人控制装置，请参照附图6，所述装置包括：
获取模块601，用于在机器人跟随目标对象进行运动的过程中，获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
跟随模块602，用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述期望跟随距离，其中，所述机器人具有多个跟随模式，不同跟随模式下的期望跟随距离不同。
本公开的一个实施例中，所述装置还包括第一切换模块，所述第一切换模块用于：
接收机器人遥控设备发送的模式切换指令，并切换所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述方法还包括第二跟随模块，所述第二跟随模块用于：
根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述第二跟随模块用于：
据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，识别所述目标对象所处的环境场景；
根据用于表征环境场景与跟随模式之间映射关系，以及所述目标对象所处的环境场景，控制所述机器人运行的跟随模式。
本公开的一个实施例中，所述获取模块用于：
获取所述机器人采集的测距信息，并根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
本公开的一个实施例中，所述机器人设有视觉相机和深度相机；
所述获取模块用于获取所述机器人采集的测距信息时，用于：
获取所述视觉相机采集的视觉图像，和所述深度相机采集的深度信息。
本公开的一个实施例中，所述机器人设有UWB检测元件，所述目标对象设有与所述UWB检测元件匹配的UWB元件；
所述获取模块用于获取所述机器人采集的测距信息时，用于：
获取所述UWB检测元件采集的UWB信号。
本公开的一个实施例中，所述获取模块用于根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离时，用于：
根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
本公开的一个实施例中，所述跟随模块用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动时，用于：
在默认跟随模式下，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
本公开的一个实施例中，所述跟随模块用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动时，用于：
在非默认跟随模式下，根据所述非默认跟随模式下的期望跟随距离和所述默认跟随距离，在所述目标对象的前方或后方构建虚拟对象，并确定所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离，以及根据所述机器人与所述目标对象之间的虚拟距离和所述默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种机器人控制装置，应用于具有UWB检测元件的机器人，请参照附图7，所述装置包括：
UWB模块701，用于在机器人跟随具有UWB元件目标对象进行运动的过程中，获取所述UWB检测元件采集的UWB信号，其中，所述UWB元件与所述UWB检测元件相匹配；
角度模块702，用于根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
水平模块703，用于根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
运动模块704，用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，控制所述机器人跟随所述目标对象进行运动。
第五方面，本公开至少一个实施例提供了一种机器人，请参照附图8，其示出了该机器人的结构，所述机器人包括存储器、处理器，所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器用于在执行所述计算机指令时基于第一方面或第二方面所述的方法进行机器人控制。
第六方面，本公开至少一个实施例提供了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第一方面或第二方面所述的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (24)
1.一种机器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：
在机器人跟随目标对象进行运动的过程中，获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述期望跟随距离，其中，所述机器人具有多个跟随模式，不同跟随模式下的期望跟随距离不同。
2.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收机器人遥控设备发送的模式切换指令，并切换所述机器人运行的跟随模式。
3.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人运行的跟随模式。
4.根据权利要求3所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人当前运行的跟随模式，包括：
据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，识别所述目标对象所处的环境场景；
根据用于表征环境场景与跟随模式之间映射关系，以及所述目标对象所处的环境场景，控制所述机器人运行的跟随模式。
5.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，包括：
获取所述机器人采集的测距信息，并根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
6.根据权利要求5所述的机器人控制方法，其特征在于，所述机器人设有视觉相机和深度相机；
所述获取机器人采集的测距信息，包括：
获取所述视觉相机采集的视觉图像，和所述深度相机采集的深度信息。
7.根据权利要求5所述的机器人控制方法，其特征在于，所述机器人设有UWB检测元件，所述目标对象设有与所述UWB检测元件匹配的UWB元件；
所述获取机器人采集的测距信息，包括：
获取所述UWB检测元件采集的UWB信号。
8.根据权利要求7所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，包括：
根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
9.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，包括：
在默认跟随模式下，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
10.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，包括：
在非默认跟随模式下，根据所述非默认跟随模式下的期望跟随距离和所述默认跟随距离，在所述目标对象的前方或后方构建虚拟对象，并确定所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离，以及根据所述机器人与所述目标对象之间的虚拟距离和所述默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
11.一种机器人控制方法，其特征在于，应用于具有UWB检测元件的机器人，所述方法包括：
在机器人跟随具有UWB元件目标对象进行运动的过程中，获取所述UWB检测元件采集的UWB信号，其中，所述UWB元件与所述UWB检测元件相匹配；
根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，控制所述机器人跟随所述目标对象进行运动。
12.一种机器人控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于在机器人跟随目标对象进行运动的过程中，获取所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
跟随模块，用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及所述机器人当前运行的跟随模式下的期望跟随距离，控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述期望跟随距离，其中，所述机器人具有多个跟随模式，不同跟随模式下的期望跟随距离不同。
13.根据权利要求12所述的机器人控制装置，其特征在于，所述装置还包括第一切换模块，所述第一切换模块用于：
接收机器人遥控设备发送的模式切换指令，并切换所述机器人运行的跟随模式。
14.根据权利要求12所述的机器人控制装置，其特征在于，所述装置还包括第二跟随模块，所述第二跟随模块用于：
根据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，控制所述机器人运行的跟随模式。
15.根据权利要求14所述的机器人控制装置，其特征在于，所述第二跟随模块用于：
据所述目标对象在所述机器人构建的导航地图内的位置，识别所述目标对象所处的环境场景；
根据用于表征环境场景与跟随模式之间映射关系，以及所述目标对象所处的环境场景，控制所述机器人运行的跟随模式。
16.根据权利要求12所述的机器人控制装置，其特征在于，所述获取模块用于：
获取所述机器人采集的测距信息，并根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
17.根据权利要求16所述的机器人控制装置，其特征在于，所述机器人设有视觉相机和深度相机；
所述获取模块用于获取所述机器人采集的测距信息时，用于：
获取所述视觉相机采集的视觉图像，和所述深度相机采集的深度信息。
18.根据权利要求16所述的机器人控制装置，其特征在于，所述机器人设有UWB检测元件，所述目标对象设有与所述UWB检测元件匹配的UWB元件；
所述获取模块用于获取所述机器人采集的测距信息时，用于：
获取所述UWB检测元件采集的UWB信号。
19.根据权利要求18所述的机器人控制装置，其特征在于，所述获取模块用于根据所述测距信息确定所述机器人与所述目标对象之间的实际距离时，用于：
根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离。
20.根据权利要求12所述的机器人控制装置，其特征在于，所述跟随模块用于：
在默认跟随模式下，根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，以及默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述目标对象之间的实际距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
21.根据权利要求12所述的机器人控制装置，其特征在于，所述跟随模块用于：
在非默认跟随模式下，根据所述非默认跟随模式下的期望跟随距离和所述默认跟随距离，在所述目标对象的前方或后方构建虚拟对象，并确定所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离，以及根据所述机器人与所述目标对象之间的虚拟距离和所述默认跟随距离控制所述机器人进行运动，以使所述机器人与所述虚拟对象之间的虚拟距离保持在所述默认跟随距离，其中，所述默认跟随距离为所述默认跟随模式下的期望跟随距离。
22.一种机器人控制装置，其特征在于，应用于具有UWB检测元件的机器人，所述装置包括：
UWB模块，用于在机器人跟随具有UWB元件目标对象进行运动的过程中，获取所述UWB检测元件采集的UWB信号，其中，所述UWB元件与所述UWB检测元件相匹配；
角度模块，用于根据所述UWB检测元件采集的UWB信号，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度；
水平模块，用于根据所述连线的长度，以及所述连线与竖直方向或水平方向的角度，确定所述UWB检测元件与所述UWB元件之间的水平距离，并将所述水平距离确定为所述机器人与所述目标对象之间的实际距离；
运动模块，用于根据所述机器人与所述目标对象之间的实际距离，控制所述机器人跟随所述目标对象进行运动。
23.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括存储器、处理器，所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器用于在执行所述计算机指令时实现权利要求1至10中任一项所述的机器人控制方法。
24.一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权利要求1至10中任一项所述的方法。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108614563A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-10-02 | 北京康力优蓝机器人科技有限公司 | 一种通过定位导航实现移动机器人目标跟随的方法 |
| US20200003362A1 (en) * | 2018-01-05 | 2020-01-02 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Handheld gimbal control method and handheld gimbal |
| KR102063891B1 (ko) * | 2019-06-04 | 2020-01-08 | 영남대학교 산학협력단 | 추종 로봇 제어 방법과 시스템, 및 이를 수행하기 위한 컴퓨팅 장치 |
| CN113923592A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-11 | 广州宝名机电有限公司 | 目标跟随方法、装置、设备及系统 |
| US20220413503A1 (en) * | 2019-11-08 | 2022-12-29 | Sony Group Corporation | Information processing device, information processing method, and information processing program |
| CN116573023A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-08-11 | 桂林电子科技大学 | 一种基于uwb定位的自动跟随露营载物车 |
-
2023
- 2023-08-14 CN CN202311024885.4A patent/CN117021089A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200003362A1 (en) * | 2018-01-05 | 2020-01-02 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Handheld gimbal control method and handheld gimbal |
| CN108614563A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-10-02 | 北京康力优蓝机器人科技有限公司 | 一种通过定位导航实现移动机器人目标跟随的方法 |
| KR102063891B1 (ko) * | 2019-06-04 | 2020-01-08 | 영남대학교 산학협력단 | 추종 로봇 제어 방법과 시스템, 및 이를 수행하기 위한 컴퓨팅 장치 |
| US20220413503A1 (en) * | 2019-11-08 | 2022-12-29 | Sony Group Corporation | Information processing device, information processing method, and information processing program |
| CN113923592A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-11 | 广州宝名机电有限公司 | 目标跟随方法、装置、设备及系统 |
| CN116573023A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-08-11 | 桂林电子科技大学 | 一种基于uwb定位的自动跟随露营载物车 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡海兵: "基于UWB的智能跟随车导航定位算法研究", 电子技术应用, 31 December 2019 (2019-12-31) * |
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