利索能及
我要发布
收藏
专利号: 202310103939X
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种人形机器人轨迹跟踪方法,基于一个双足仿人型机器人和openmv4单目摄像头视觉系统实现,所述单目摄像头视觉系统安装在机器人的胸腔部位,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:单目摄像头视觉系统采集待处理图像,并在获取图像的同时,对图像进行预处理;

步骤2:采用roi感兴趣区对预处理后的图像进行区域划分,将图像横向划分为五个矩形区域,纵向划分为三个矩形区域,横向区域从上至下分别为A区、B区、C区、D区以及E区,纵向则忽略中间区域仅最左侧的F区与最右侧的G区;

步骤3:将已划分区域的图像按照roi分别检测色块;

步骤4:对ABCDE区域色块的x轴坐标进行加权处理,得到基本x轴坐标;对FG区域色块的有无及基本x轴坐标判断当前路线类型,从而依照轨迹类型及轨迹中心点坐标位置得出机器人运动指令;

步骤5:判断步骤4得到的运动指令的正确性,从而确定机器人的最终运动指令。

2.根据权利要求1所述的人形机器人轨迹跟踪方法,其特征在于,所述步骤1中的预处理操作包括:对图像进行畸变矫正与图像补偿,采用LAB色彩空间模型,将采集到的图像中处于阀值范围内的像素全部变成黑色,其余像素变为白色。

3.根据权利要求1所述的人形机器人轨迹跟踪方法,其特征在于,所述步骤3中按照roi分别检测色块的具体操作为:分别在各区域内寻找色块,输出色块中心点的坐标并在其上绘制十字形标记,若无色块则输出整个图像中心点的坐标以在运算过程中归为可忽略误差。

4.根据权利要求1所述的人形机器人轨迹跟踪方法,其特征在于,所述步骤4中对ABCDE区域色块的x轴坐标进行加权处理具体为:以整个图片中心为二元坐标轴原点,A区域左上角坐标为(‑80,60),E区域右下角坐标为(80,‑60),在ABCDE区域内,y轴坐标忽略,故而命其内色块的x轴坐标分别为ax、bx、cx、dx、ex;

将以上五个坐标分别除以80用以进行归一化处理,再按1、2、3、2、2的比例进行加权处理,则最终可得到基本x轴坐标如下所示:x=1×ax+2×bx+3×cx+2×dx+2×ex。

5.根据权利要求1所述的人形机器人轨迹跟踪方法,其特征在于,所述步骤5中根据判断运动指令的正确性具体操作为:步骤5.1:将步骤4得到的运动指令与一个工程周期内的历史运动指令进行对比,运动指令相同则记值1,若不同则记‑1;

步骤5.2:将各个对比值依被对比的指令在工程周期内的位置按下式分配以相应的权值:其中,x代表当前时间在工程周期内的位置,即将当前时间除以工程周期并取余,得到的数字除以工程周期长度t,即可算出x;

步骤5.3:设当前工程周期内累计有α个运动指令,工程周期长度为t,各个历史运动指令与当前指令所对比得的值分别为α1、α2、α3……,故而得到下式所示的作废指令:若y<0则当前指令作废,不进入历史指令池,若y≥0则将当前指令记入历史指令池中;

步骤5.4:当机器人一次行动结束后统计一个工程周期内出现次数最多的运动指令作为下一次行动指令。

6.根据权利要求5所述的人形机器人轨迹跟踪方法,其特征在于,所述工程周期为人形机器人一次完整行动时间的1.5倍。

7.一种基于权利要求1至6任一所述的人形机器人轨迹跟踪方法的轨迹跟踪系统,其特征在于,包括:拥有19个机械自由度的双足仿人型机器人,所述双足仿人型机器人包括舵机控制板;

openmv4单目摄像头视觉系统,用于采集待处理的图像;

视觉控制单元,所述视觉控制单元中设置有如权利要求1至6任一所述的人形机器人轨迹跟踪方法,其通过UART串口连接到双足仿人型机器人的舵机控制板上。