本發(fā)明涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域的測量技術(shù)，尤其涉及獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著人工智能的迅速發(fā)展，涌現(xiàn)出了應(yīng)用于各個行業(yè)的機(jī)器人，如用于工業(yè)加工測量的工業(yè)機(jī)器人，用于企業(yè)辦公自動化的智能辦公機(jī)器人，用于家庭的家用機(jī)器人等。

目前，對上述機(jī)器人行走狀態(tài)的獲取多是通過位移傳感器來實現(xiàn)，其是通過位移傳感器不斷發(fā)射光脈沖信號，該光脈沖信號經(jīng)機(jī)器人前方目標(biāo)物反射后返回給位移傳感器，位移傳感器通過計算每次機(jī)器人距離該目標(biāo)物的距離來判斷當(dāng)前機(jī)器人的行走狀態(tài)。

上述通過位移傳感器獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法，容易受目標(biāo)物的影響，如果當(dāng)前目標(biāo)物也在運動或是突然出現(xiàn)其他物體遮擋目標(biāo)物，則上述方法對機(jī)器人行走狀態(tài)的獲取就會不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)獲取機(jī)器人行走狀態(tài)結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，該方法能夠獲取機(jī)器人的行走狀態(tài)，且準(zhǔn)確性高。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法，所述機(jī)器人上設(shè)置有雷達(dá)探測器，所述方法包括：

接收所述雷達(dá)在不同時刻對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果；

根據(jù)所述掃描結(jié)果分別繪制不同時刻的雷達(dá)圖，并獲取所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心；

當(dāng)所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，確定所述機(jī)器人處于行走狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述當(dāng)所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，確定所述機(jī)器人處于行走狀態(tài)之前還包括：

分別計算所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離。

優(yōu)選的，所述方法還包括：

計算初始時刻的雷達(dá)圖的幾何中心和當(dāng)前時刻的雷達(dá)圖的幾何中心之間的距離差；

根據(jù)所述距離差確定所述機(jī)器人行走的位移。

優(yōu)選的，所述獲取所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心包括：

根據(jù)所述不同時刻的雷達(dá)圖分別繪制所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心。

優(yōu)選的，所述雷達(dá)圖為至少兩幅雷達(dá)圖。

一種獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置，所述機(jī)器人上設(shè)置有雷達(dá)，所述裝置包括：

接收模塊，用于接收所述雷達(dá)在不同時刻對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果；

獲取模塊，所述獲取模塊用于根據(jù)所述掃描結(jié)果分別繪制不同時刻的雷達(dá)圖，并獲取所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心；

判定模塊，用于當(dāng)所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，確定所述機(jī)器人處于行走狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：

計算模塊，用于分別計算所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離。

優(yōu)選的，所述計算模塊還用于計算初始時刻的雷達(dá)圖的幾何中心和當(dāng)前時刻的雷達(dá)圖的幾何中心之間的距離差；

所述判定模塊還用于根據(jù)所述距離差確定所述機(jī)器人行走的位移。

優(yōu)選的，所述獲取模塊還用于：

根據(jù)所述不同時刻的雷達(dá)圖分別繪制所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心。

優(yōu)選的，所述雷達(dá)圖為至少兩幅雷達(dá)圖。

本發(fā)明實施例提供一種獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法及裝置，通過接收雷達(dá)在不同時刻對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果，并根據(jù)該掃描結(jié)果可以繪制多幅雷達(dá)圖，一副雷達(dá)圖對應(yīng)一個時刻的掃描結(jié)果，然后獲取該多幅雷達(dá)圖的幾何中心，從而根據(jù)雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與各幅雷達(dá)圖的幾何中心的距離，確定機(jī)器人是否處于行走狀態(tài)，當(dāng)雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與各幅雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，機(jī)器人處于行走狀態(tài)，即進(jìn)行了前進(jìn)或者后退的移動。該方法能夠獲取機(jī)器人的行走狀態(tài)，且獲取結(jié)果準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法實施例一的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法實施例二的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置中機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

本發(fā)明實施例的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法適用于各種機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)上設(shè)置有雷達(dá)，雷達(dá)用無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測定目標(biāo)的空間位置，是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達(dá)發(fā)射電磁波對目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。本發(fā)明實施例正是利用雷達(dá)精確的測距功能，準(zhǔn)確獲取機(jī)器人的狀態(tài)。

圖1為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法實施例一的流程示意圖；如圖1所示，所述機(jī)器人設(shè)置有雷達(dá)，該方法包括：

步驟s101：接收雷達(dá)在不同時刻對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果。

具體的，雷達(dá)發(fā)射器發(fā)射電磁波，該電磁波經(jīng)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的物體發(fā)射后，雷達(dá)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（complementarymetaloxidesemiconductor，cmos）模塊接收反射的電磁波，其中，預(yù)設(shè)范圍是根據(jù)雷達(dá)性能和用戶需求設(shè)置的，一般家用雷達(dá)可以掃描6米內(nèi)的物體，此處不做限定。這樣，雷達(dá)每發(fā)射接收一次電磁波，就完成一次對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)物體的掃描過程，本步驟中統(tǒng)計不同時刻雷達(dá)對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果。

步驟s102：根據(jù)掃描結(jié)果分別繪制不同時刻的雷達(dá)圖，并獲取不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心。

具體的，雷達(dá)的中央處理單元（centralprocessingunit，cpu）根據(jù)上述不同時刻的掃描結(jié)果，分別繪制不同時刻的雷達(dá)圖，即繪制多幅雷達(dá)圖，每幅雷達(dá)圖對應(yīng)一個時刻的掃描結(jié)果。具體繪制方法可以為：雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心為中心，用點或弧線標(biāo)示出預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體，點或弧線所在的位置表示了雷達(dá)掃描到的該物體到雷達(dá)旋轉(zhuǎn)中心的距離，由此可以得到一副離散的點狀圖或弧線圖，并將該離散的點或弧線連接起來形成不規(guī)則的圈，即為雷達(dá)圖。然后分別獲取該多幅雷達(dá)圖的幾何中心。其中，獲取雷達(dá)圖幾何中心的方法可以根據(jù)現(xiàn)有的計算上述雷達(dá)圖的最小外接矩形的方法，找到最小外接矩形的中心即為雷達(dá)圖的幾何中心?；蛘邽槠渌?guī)缀沃行牡姆椒ǎ颂幉辉儋樖觥?/p>

步驟s103：當(dāng)雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，確定機(jī)器人處于行走狀態(tài)。

具體的，在本步驟中根據(jù)雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與上述各雷達(dá)圖的幾何中心的距離進(jìn)行比較，可以判斷出機(jī)器人是否處于行走狀態(tài)。例如，如果對比雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與各雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同，由于機(jī)器人行走時，掃描到的各物體相對于雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心的距離是不同的，因而各幅雷達(dá)圖的幾何中心到雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心的距離不同，由此可以確定機(jī)器人處于行走狀態(tài)，即向前行走或者后退。

本實施例的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法，通過接收雷達(dá)在不同時刻對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果，并根據(jù)該掃描結(jié)果繪制不同時刻的雷達(dá)圖，并找出該雷達(dá)圖的幾何中心，通過比較雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離，當(dāng)雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，機(jī)器人處于行走狀態(tài)。該方法利用雷達(dá)精確測距，并分析繪制了雷達(dá)圖，從而可以準(zhǔn)確獲取機(jī)器人的行走狀態(tài)。

可選的，所述當(dāng)所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，確定所述機(jī)器人處于行走狀態(tài)之前還包括：

分別計算所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離。

具體的，分別計算上述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與各幅雷達(dá)圖的幾何中心的距離，例如，在時刻1，獲取到雷達(dá)圖的幾何中心坐標(biāo)為p1，在時刻2，獲取到的雷達(dá)圖的幾何中心坐標(biāo)為p2，雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)為p，則通過比較|p1-p|和|p2-p|的大小，如果上述大小不同，則確定機(jī)器人處于行走狀態(tài)。

圖2為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法實施例二的流程示意圖；如圖2所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，該方法包括：

步驟s201：計算初始時刻的雷達(dá)圖的幾何中心和當(dāng)前時刻的雷達(dá)圖的幾何中心之間的距離差。

具體的，計算在初始時刻雷達(dá)圖的幾何中心和當(dāng)前時刻雷達(dá)圖的幾何中心之間的距離差值。

步驟s202：根據(jù)距離差確定機(jī)器人行走的位移。

具體的，根據(jù)步驟s201計算得到的距離差值，確定機(jī)器人行走的位移，位移就是兩幅雷達(dá)圖的幾何中心的距離差。且根據(jù)距離差值的正負(fù)可以區(qū)分出當(dāng)前機(jī)器人是向前行走還是后退，由此精確獲取到當(dāng)前機(jī)器人行走的位移，即進(jìn)一步確定機(jī)器人的當(dāng)前位置。

本實施例的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法，通過計算初始時刻和當(dāng)前時刻中兩幅雷達(dá)圖的幾何中心的距離差值，從而根據(jù)該距離差值獲取到機(jī)器人行走的位移。該過程獲取到的位移信息精確，可以滿足精細(xì)控制場景的機(jī)器人狀態(tài)的獲取。

可選的，所述獲取所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心包括：

根據(jù)所述不同時刻的雷達(dá)圖分別繪制所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心。

具體的，對不同時刻的雷達(dá)圖繪制其最小外接矩形，并找出最小外接矩形的中心，即為雷達(dá)圖的幾何中心。

本實施例中，獲取不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心是通過對不同時刻的雷達(dá)圖繪制其最小外接矩形的方法，來找出最小外接矩形的中心，從而得到雷達(dá)圖的幾何中心，最小外接矩形找?guī)缀沃行牡姆椒ǜ咝覝?zhǔn)確。

可選的，所述雷達(dá)圖為至少兩幅雷達(dá)圖。

由于雷達(dá)在不同時刻均進(jìn)行掃描，通過對掃描結(jié)果進(jìn)行處理，可以得到多幅雷達(dá)圖，本發(fā)明實施例可以采用兩幅雷達(dá)圖進(jìn)行比對，也可以根據(jù)環(huán)境需求和用戶需求，采用多于兩幅的雷達(dá)圖進(jìn)行比對，從而提高精確度，滿足不同場景的應(yīng)用需求。

圖3為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，所述機(jī)器人上設(shè)置有雷達(dá)，所述裝置包括：

接收模塊11，用于接收所述雷達(dá)在不同時刻對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果；

獲取模塊12，所述獲取模塊用于根據(jù)所述掃描結(jié)果分別繪制不同時刻的雷達(dá)圖，并獲取所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心；

判定模塊13，用于當(dāng)所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離不同時，確定所述機(jī)器人處于行走狀態(tài)。

本實施例提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置是與實施例一所示的獲取機(jī)器人狀態(tài)的方法對應(yīng)的裝置實施例，其原理類似，此處不再贅述。

本實施例的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置，通過接收模塊接收雷達(dá)在不同時刻對預(yù)設(shè)范圍內(nèi)各物體的掃描結(jié)果，獲取模塊根據(jù)該掃描結(jié)果繪制不同時刻的雷達(dá)圖，并找出該雷達(dá)圖的幾何中心，判定模塊通過比較雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離，當(dāng)該距離不同時，判斷機(jī)器人處于行走狀態(tài)。該裝置利用雷達(dá)精確測距，并分析繪制了雷達(dá)圖，從而可以準(zhǔn)確獲取機(jī)器人的行走狀態(tài)。

圖4為本發(fā)明提供的獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖4所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，所述裝置還包括：

計算模塊21，用于分別計算所述雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)中心與所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心的距離。

可選的，所述計算模塊21還用于計算初始時刻的雷達(dá)圖的幾何中心和當(dāng)前時刻的雷達(dá)圖的幾何中心之間的距離差；

所述判定模塊13還用于根據(jù)所述距離差確定所述機(jī)器人行走的位移。

可選的，所述獲取模塊11還用于：

根據(jù)所述不同時刻的雷達(dá)圖分別繪制所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達(dá)圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達(dá)圖的幾何中心。

可選的，所述雷達(dá)圖為至少兩幅雷達(dá)圖。

圖5為本發(fā)明實施例提供的獲取機(jī)器人狀態(tài)的裝置中機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示。

該機(jī)器人包括：機(jī)器人頭部終端300，雷達(dá)400，機(jī)器人主體200，機(jī)器人底座100，其中，雷達(dá)400設(shè)置在機(jī)器人頭部終端300上，也可以設(shè)置于機(jī)器人其他位置，具體根據(jù)機(jī)器人具體應(yīng)用場景和用戶需求進(jìn)行設(shè)置。上述雷達(dá)400可以完全固定安裝在機(jī)器人頭部終端300上，與之成為一個整體；雷達(dá)400也可以可拆卸的安裝在機(jī)器人頭部終端300上，方便機(jī)器人更換和更新雷達(dá)400的程序。

本發(fā)明公開的方法及裝置可以應(yīng)用在一般不同高度的機(jī)器人、自動駕駛汽車技術(shù)、以及飛行器的不同位置等設(shè)備中單獨使用或集成使用。

以上對本發(fā)明所提供的一種獲取機(jī)器人行走狀態(tài)的方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。